歐陽軍
在千里冰封的南極,成年企鵝腆著大肚子,搖搖晃晃地來到海邊,跳入寒冷刺骨的海水中,捕捉為數不多的食物。然后它們還要跋涉幾十千米,回到家園,用帶回的食物哺育剛剛孵出來的小寶寶。平常,它們還要提防巨海燕、海豹、虎鯨等天敵的襲擊,稍有不慎,災難就會降臨。你能想象嗎?在如此艱難的環境下,企鵝竟然已經生存了數千萬年。
目前,地球上生活的企鵝約有17種,所有的企鵝都被列入了《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》。雖然這些企鵝不都生活在南極,但說到南極的“常住居民”,企鵝排在第一位肯定是毋庸置疑的,畢竟它們可是南極的象征。那么,企鵝的老家在什么地方?企鵝的祖先會不會飛?企鵝是由什么動物進化來的?迄今為止,圍繞這些問題,仍然有爭論。
有的科學家認為:南極的企鵝來源于岡瓦納古陸裂解時期的一種會飛的動物。如今的南極是一塊獨立的大陸,四周都是海洋,但大約在侏羅紀時期,地球只有兩塊大陸,其中一塊就是岡瓦納古陸,而南極就是岡瓦納古陸的核心部分。后來,岡瓦納古陸逐漸裂解,南極大陸被分裂出來,開始向南漂移。此時,恰巧有一群會飛的動物在海洋上空飛翔,它們發現漂移的南極大陸是一片樂土,于是就降落在這片土地上。然而,好景不長,隨著這塊大陸的南移,氣候越來越冷,離溫暖的大陸越來越遠,它們想飛離這塊地方已不可能了。
后來,南極大陸漂移到了現在這個地方,日久天長,最終蓋上了厚厚的冰雪,原本種類繁多的生物大批死亡,唯有企鵝的祖先活了下來。但是,它們卻發生了脫胎換骨的變化——翅膀退化,行走的姿勢變成了直立。與此同時,它們的生理功能也發生了根本性的變化,抗寒冷的能力增強,食性也有所改變。隨著歲月的流逝,世紀的更替,它們終于演化成現今的企鵝。
上面的說法雖然有些離奇,但也不是空穴來風。古生物學家在南極曾發現過類似企鵝的化石,這也許就是企鵝的祖先。
人有四季時裝,我們會根據氣候的變化及時增減衣服。而在自然界中,也有許多動物按時換毛。它們換毛時,身上的毛東掉一塊、西脫一片,甚至有些部分裸露出皮膚,顯得十分難看。而企鵝一年四季卻總是“衣冠楚楚”,穿著整齊漂亮的燕尾服,難道它們不換羽毛嗎?
其實,企鵝也是會換羽毛的。只不過企鵝在換羽毛時,為了不被凍死,新的羽毛會逐漸生長,但舊的羽毛不會馬上脫落,每根新生羽毛就直接長在舊羽毛的下面。等到新生羽毛長成后,舊羽毛才會全部脫落。換羽毛期間,企鵝看起來就比較邋遢了。從外表看,穿著一身“紳士服”的企鵝氣度不凡,甚至還有點兒高傲,但其實企鵝的性格十分憨厚可愛。當人們靠近時,它們要么若無其事,要么不知所措地徘徊、交頭接耳。雖然企鵝不怕人,但我們不要去打擾它們喲,安靜地觀察它們就行了。
別看企鵝胖墩墩的,看起來笨手笨腳的,但如果在雪地上遇到敵人,它們可以馬上俯身撲倒,肚子貼地,用鰭狀肢和后肢緊蹬冰雪,以每小時30千米的速度飛快滑行,一般的敵人是追不上它們的。而在海洋里,企鵝也可以說是頂級的“潛水高手”,它們深吸一口氣不僅可以下潛數百米,持續停留在水中幾分鐘,還能在很快地浮出水面后,再度潛入水中。如果人類這么做,肯定會得潛水病,但企鵝卻不會。
潛水員潛水至一定深度時,增加的水壓會把人體內的空氣壓縮,空氣里的氮會溶解到人體組織和血液中。當潛水員上浮時,隨著體內被壓縮的空氣膨脹,氮也釋放出來。但如果潛水員上浮過快,血液中的氮來不及釋放,就會在血管中形成氣泡,阻礙血液流通,甚至撐破血管;而肺中的空氣猛烈膨脹也會損傷肺泡。為了防止這種情況發生,潛水員必須緩慢上浮。
很多海洋動物都有自己的預防潛水病的辦法。例如,一些鯨和海豹下潛前會收縮肺部,擠壓出其中的空氣。但企鵝不會收縮肺部,它們又是怎樣預防潛水病的呢?科學家觀察了阿德利企鵝和王企鵝的潛水過程,測量它們潛水的深度、速度、加速度和減速度,測算企鵝在下潛和上浮時肺中空氣的體積。經過研究發現,這些企鵝下潛時會不斷揮動鰭狀肢,速度很快,但回程上浮到一半時,鰭狀肢會停止拍打,利用海水的浮力自然往上浮,上浮的角度也會發生傾斜,因而上浮速度明顯降低。
企鵝是種憨態可掬的小動物,可在水中游嬉,也能在陸地上行走。然而,在南極的水陸交接處,全是滑溜溜的冰層或者尖銳的冰凌,企鵝身軀笨重,沒有可以用來攀爬的前臂,也沒有可以飛翔的翅膀,它們該如何從水中上岸?
在將要上岸時,企鵝會猛地低頭扎入海水,努力下潛,潛得越深,海水所產生的壓力和浮力就越大。企鵝要一直潛、一直潛,潛到適當的深度,再擺動雙足,迅猛向上,猶如離弦之箭躥出水面,騰空而起,落于陸地之上,畫出一道完美的U形線。這種沉潛是為了蓄勢,積聚破水而出的力量,看似笨拙,卻頗有成效。
科學家對企鵝中體形最大的帝企鵝一搖一擺的走路方式進行了能量消耗研究。記錄顯示,帝企鵝在向一邊擺動到極限而停頓時,其部分能量被儲存起來成為潛能,這部分潛能在其向另一方擺動時再度釋放出來。這種每走一步都能為下一步儲存一些能量的情況在人類和其他動物中普遍存在。被儲存能量占前進一步所耗能量的比例被稱為“恢復率”。企鵝步行時的恢復率比地球上任何動物都要高很多,可達80%,而人類走路時的恢復率最高僅為65%。由此可見,企鵝像鐘擺那樣一搖一擺地向前走路是一種最“節能”的方式。
企鵝之間的求偶是神秘的。它們發育成熟到了擇偶期后,雄企鵝就會潛入冰涼的水里,遨游數千米,直到遇見目標:一塊石頭。根據雄企鵝的理解,這石頭必須具有能使它未來的妻子感到喜悅的形狀和色澤。它銜著這塊石頭,再去找它最喜愛的雌企鵝。良緣到來的時候,雄企鵝就把這塊心愛的石頭放在雌企鵝的腳邊,并用心守護。但它能否成功還有待觀察:雌企鵝如果接受,就銜起石頭回到事先筑好的巢里;否則便會拍打翅膀,去啄求愛者,趕它離開。
但雄企鵝的求偶之路是充滿坎坷的。這不,一只雄企鵝精疲力竭地回來之后,把珍貴的石頭放在岸上,準備休息一會兒。突然,另一只雄企鵝趁它不注意偷走石頭,跑去向自己喜愛的雌企鵝獻殷勤。
終于,克服困難,雄企鵝找到了心儀的另一半。成為配偶的兩只企鵝會忠誠地遵守“一夫一妻制”。當一只企鵝生病或受傷時,它的配偶絕對不會離開,即使在危險的情況下也是如此。我們在紀錄片里經常能看到這樣動人的情景:企鵝成雙成對地死在一起。因為無論是雄企鵝還是雌企鵝,都不愿意拋棄對方。
對大多數企鵝來說,雄企鵝承擔著孵蛋任務。但并不是每只雄企鵝都能有蛋可孵,那沒有蛋可孵的雄企鵝怎么辦呢?此時,它們就會做出十分搞笑的舉動——找一塊石頭或冰塊放在自己腹下的皮囊中裝成孵蛋的樣子,而且裝得像極了!它們就像真的父親一樣,精心照管著自己的“蛋”,連走路都是慢慢的。因此,人們一眼望去很難分清哪些企鵝是真的在孵蛋,哪些企鵝是裝作在孵蛋。
有意思的是,真假父親有時也會顛倒過來。企鵝在孵蛋時,動作都是小心翼翼的,蛋一般不會掉下來。如果一不小心蛋滾落到地上,這時早在一旁窺伺的假孵蛋者就會飛快地扔掉自己的假蛋,而將真蛋藏在腹下的皮囊中。一眨眼的工夫,假孵蛋者又昂首挺胸地站在那里,像是什么事都沒發生過一樣。而那位不幸的企鵝父親實在找不到自己的蛋,只好垂頭喪氣地撿起一塊石頭放進腹囊中。
企鵝會偷石頭求愛,會偷蛋孵化……而有一種阿德利企鵝喜歡偷筑巢的材料。
阿德利企鵝喜歡集群繁殖,在一片營巢地,各巢間靠得很近。在筑巢時,阿德利企鵝夫婦分工十分明確,雌企鵝擔任筑巢工程師和護巢衛士,雄企鵝則做輔助工作——供應食物和搬運建筑材料。
阿德利企鵝筑巢的材料不是草莖、羽毛等物,而是一些小圓石。筑巢初期取得小圓石并不困難,可是到后期,由于企鵝群越來越集中,企鵝數量不斷增加,充當建筑材料的小圓石也就漸漸供不應求了。這個時候,有的阿德利企鵝就開始打壞主意——去偷竊鄰居的小圓石。企鵝偷東西的情景是十分滑稽的,它們的惡劣行徑與人類的小偷竟有幾分相像。
一只想要行竊的阿德利企鵝慢慢地靠近鄰居的巢,它假裝若無其事地在那里晃來晃去,在鄰居疏忽大意的當口兒,它突然閃電般地用嘴銜起一塊鄰居的小圓石,慌忙放到自己的巢內,然后馬上裝出一副正人君子的模樣——目不斜視,專心守在自己家里。如果這個小偷伸長了脖子去偷的時候被鄰居發現,它就會像觸電一樣,立刻把脖子縮回來,然后目不轉睛地盯著一個地方,好像在用心欣賞著什么,那樣子真是又可氣又好笑。
有的時候,它們甚至裝都不裝,直接從鄰居巢內搶一塊小圓石就跑。這下子一場風波也就驟然而起:企鵝們互相追逐,競相捉拿小偷,追回贓物。此刻,所有的企鵝都放下了紳士架子,開始互相偷竊小圓石。在去偷鄰居的同時,自己巢中的小圓石也被偷走了。這樣你偷我,我偷他,偷來偷去亂成一片。有的企鵝最后惱羞成怒,于是大打出手,互相啄咬起來。這時的營巢地真是熱鬧極了,吵鬧聲、扭打聲,嘈雜鼎沸,久久不能平息。最后,等到大家都筋疲力盡了,營巢地才慢慢安靜下來。
企鵝同其他生活在寒冷地區的鳥類一樣,都適應了寒冷的氣候,能夠盡可能少地散失熱量,保持自己身體主要部分的溫度在40℃左右。但是它們的腳卻很難保暖,因為腳上既不長毛,也沒有脂肪的防護,而且表面積還相對較大。
于是,企鵝通過兩種機制來防止腳被凍壞。第一種機制,是通過改變向雙腳提供血液的動脈血管的直徑來調節腳內的血液量。當寒冷時,減少腳部的血液流量;當比較溫暖時,增加血液流量。其實我們人類也有類似的機制,所以手和腳在我們感到冷時會變得蒼白;當覺得暖和時,手和腳則變得紅潤。
此外,企鵝雙腳的上層還有一種“逆流熱交換系統”。向腳提供溫暖血液的動脈血管分叉為許多的小動脈血管,同時,在腳部變冷的血液又通過與這許多動脈小血管緊挨在一起的數目相同的靜脈小血管流回。這樣,動脈小血管內溫暖血液的熱量就傳遞給了與之緊貼的靜脈小血管內的逆流冷血,因此,真正帶到腳部的熱量其實是很少的。在冬季,企鵝腳部的溫度可以維持在1℃~2℃,這樣就最大限度地減少了熱量散失,同時也防止了腳被凍傷。

動物和人類一樣,也有做父母的本能,也會關心自己的孩子,精心養育它們,希望它們能夠茁壯成長。然而,如何讓孩子茁壯成長,各種動物的做法又不盡相同。
科學家通過對南極一個島上的企鵝群體的觀察發現,成年企鵝并不嬌寵它們的孩子:在競爭中,只有具有快速奔跑能力的小企鵝,才能得到為數不多的食物,其余的只能挨餓。
成年企鵝去海中覓食時,它們會把小企鵝留在岸上,覓食歸來后并不急于把食物喂給小企鵝,而是眼看著小企鵝跑上前來爭奪自己口中的食物,扭頭便跑,任憑小企鵝在后面極力追趕,也不會停下來。這種逐食賽跑要持續1分鐘甚至更長時間。小企鵝如果經受不住這種考驗,就得不到食物。
在冰天雪地中,食物來得并不容易,成年企鵝為何要讓小企鵝急速奔跑逐食而消耗大量的能量呢?原因可能有以下幾點:
① 鼓勵幼鳥熟悉居住地以外的環境;
② 到一個沒有其他家族幼鳥爭食的地方喂食自己的孩子;
③ 認為孩子已經長大,逼迫它們自己覓食。
但后來科學家卻發現,原因并不是如此簡單。如果上述三點理由站得住腳的話,那么一個企鵝家庭無論有多少孩子,都會出現這種逐食競爭。實際上,科學家發現在只有一個孩子的家庭里,企鵝父母通常會直接把食物喂給孩子,或最多只經過20秒象征性的逐食活動后,就把食物給小企鵝。而有兩個孩子的家庭發生這種逐食活動的可能性是只有一個孩子家庭的4~5倍,逐食的時間也會長達2分鐘??茖W家認為,在有多個孩子的企鵝家庭中,逐食活動能幫助企鵝父母找到一個分配食物的最佳方案。
那么,逐食活動究竟是為讓企鵝父母更好地區分誰更加饑餓,區分哪個孩子最強壯,還是為了拉開孩子之間的距離,以免爭搶食物造成浪費?科學家對另一種企鵝進行觀察時發現,最餓的企鵝跑得最快,但同時,跑得最快的往往是最強壯的。如果沒有足夠的食物讓所有孩子都健康成長,那么,多關心強壯的一個,至少能讓一個孩子在艱難的環境中生存下來。這就是動物世界中的“優育”策略。
世界上有幾種頭上長著冠毛的企鵝,它們有著很奇怪的生殖行為,例如,新西蘭的斯島黃眉企鵝在生殖季節會先后生下2顆蛋。奇特的是,第二顆總是比第一顆大。企鵝爸爸雖然認真孵蛋,也盡責地尋找食物喂養這兩只小企鵝,但是卻不會公平地對待它們兩個。
由于老二一出生個頭兒就比較大,競爭力自然也比較強,爸媽所喂的食物,都落入了它的口中。而老大因為“先天”不足,再加上搶不到食物,體力就愈來愈虛弱,往往孵出沒幾天就死了,留下老二獨享爸媽的寵愛。
而在馬可羅尼企鵝家族,老大的命運更坎坷。第一顆蛋也比第二顆蛋小,而且只要有第二顆蛋在,爸媽對于第一顆蛋幾乎是不理不睬。所以,除非第二顆蛋“慘遭不測”,不然老大根本不會被孵化,完全沒有機會出來看到這個世界。





