如果帝企鹅抱团取暖不解散,会发生什么?
如果帝企鹅抱团取暖不解散,会发生什么?
南极,地球上最寒冷的地方。这里的冬天可以冷到零下40℃,风速超过每小时150公里,足以让任何生物在几分钟内被冻僵。但在这片冰封的荒原上,有一群勇敢的生灵——帝企鹅。每年冬天,它们聚集成千上万只,形成紧密的"企鹅堡垒",相互取暖,抵御极寒。
在我们看来,这似乎是大自然最完美的集体生存策略。但科学家们最近发现,这种温暖并非永远是好事:
过度抱团可能会让企鹅"热晕"
2005年,一支法国科研团队来到了南极杜蒙杜尔维尔站,试图更详细地研究这种行为。
他们在地质学群岛[1]的企鹅群落中安装了高清摄像机,并在13只雄性帝企鹅背部安装了数据记录仪,每2-5秒记录一次光照强度、体温变化和环境温度,帮助研究者分析企鹅在抱团中的行为。
通过拍摄了三年的数据[2]进行分析,科学家发现了:在零下20℃的环境中,抱团内部的温度竟然能达到37.5℃![3]
这已经接近企鹅的核心体温了!换句话说,企鹅们虽然身处南极,却可能正在经历一场小型"热浪"。
为了避免被"焖熟",它们就得时不时解散一下[4]。
在研究中,科学家发现几乎所有的抱团都会在60-90分钟后自动解散,而解散的时间通常不会超过2分钟。
解散过程非常迅速,企鹅从完全不动到开始移动仅用了很短的时间。
企鹅们仿佛心有灵犀,一旦温度过高,最外圈的企鹅就会开始移动,带动整个抱团像气球一样炸裂开来。成堆的企鹅瞬间散开,进入相对松散的聚集状态。
下图是企鹅群体抱团的初始状态。
中心和底部的企鹅聚集成密集的抱团,而周围则是一些松散聚集的企鹅。中心区域是最为温暖的地方,企鹅们会尽量靠近这里以取暖。
之后(下图),我们可以看到中心的抱团开始解散,尤其是图左侧的区域,企鹅们开始逐渐分散,离开最密集的抱团区。
当抱团解散后(下图),企鹅们进入了一个松散的聚集状态。
此时,企鹅们并没有完全散开,而是仍保持某种程度的社交聚集,只是相较于最初的密集抱团,它们现在分散得更多,形成了较为松散的群体,好让体温下降。
数据显示,99.7%的企鹅解散后会回到原本的聚集区,而只有0.3%的企鹅会直接加入另一个抱团。换句话说,它们需要"冷却"一会儿,再决定是否重新加入一个新的抱团。
虽然企鹅很快就开始散开,但重新聚集成抱团需要更多的时间,通常在5到30分钟内完成。
大部分企鹅在5到30分钟内重新聚集,最常见的时间是30分钟左右,此时大部分抱团已经重新形成。
如果企鹅因为某种原因,无法自行解散抱团,它们会经历什么?
那么内部的企鹅可能会持续过热。企鹅的热耐受范围并不宽泛,当核心温度超过38℃时,它们可能会开始烦躁、不安,甚至影响健康。企鹅没有汗腺,也无法像人类一样通过出汗降温,一旦过热,它们的能量消耗会加速,甚至可能影响生殖和孵化行为。
帝企鹅的抱团行为不只是简单的取暖,而是一种精妙的温度管理策略。它们不断地抱团、解散、再抱团,像一个缓慢呼吸的生物群落。这种动态调整机制,让它们能够在南极的极端环境下生存,而不至于因为寒冷或过热而丧命。
参考
^地质学群岛(Géologie Archipelago)是南极洲的群岛,位于阿黛利地,处于测地角以北,从西面的埃莱娜岛延伸至东面的迪穆兰群岛,法国探险队在1840年1月22日首次踏足该群岛。
^研究者在2005、2006和2008年间,分别在配对期(4月-5月)、孵化期(5月-7月)、育雏期(7月-9月)三个繁殖阶段,定期拍摄企鹅群落。
^Ancel A, Gilbert C, Poulin N, et al. New insights into the huddling dynamics of emperor penguins[J]. Animal Behaviour, 2015, 110: 91-98.