科學家發現皇帝企鵝在海中迅疾如風的秘密


科學家發現皇帝企鵝在海中迅疾如風的秘密

科學家發現皇帝企鵝在海中迅疾如風的秘密
(報道)據美國國家地理:在陸地上行動笨拙的皇帝企鵝,到了海中卻是迅疾如風 。今日,科學家終于發現它們泳速飛快的秘密 。
羅杰•休斯從未在野外見過皇帝企鵝 。然而,當休斯在英國國家廣播公司(BBC)的一支紀錄片中,看見它們有如火箭在海中高速前行,只在經過之處留下一串串氣泡時,他有了一個想法,最后更因此獲得驚人的發現 。休斯是威爾斯北部邦哥大學的海洋生物學家,他開始思忖:也許那些氣泡能幫助企鵝游得比較快 。
在小酒館中,休斯邊喝著啤酒邊請教他的朋友約翰‧達文波特對于他這個假設的看法 。達文波特是愛爾蘭科克大學學院的海洋生物學家 , 專門研究動物的身體構造與運動之間的關系 。「羅杰以為我馬上就會有答案,」達文波特說,但他并不知道氣泡對企鵝有什么作用 , 事實是,根本沒有人研究過這個現象 。于是,休斯和達文波特決定自己來研究 。
在丹麥科技大學機械工程師保羅‧拉爾森的協助下 , 兩人針對好幾個小時的水底影片進行分析,進而發現企鵝所做的,正是工程師長久以來嘗試應用在船只和魚雷上的技術:以空氣作為潤滑劑來減低阻力、增進速度 。
當皇帝企鵝潛游時,身體和水之間的摩擦力會拖慢它的速度,讓它的泳速最快只能在大約每秒1.2至2.7公尺之間 。不過,在短暫沖刺時,企鵝可以將空氣從羽毛排出形成小氣泡,讓速度提升到原本的兩倍甚至三倍 。這些小氣泡可以讓它身體周圍水的密度和黏度降低,讓企鵝達到原先無法達到的速度 。(速度變快還能幫助企鵝避開像豹斑海豹這樣的捕食者 。)
這項天賦的關鍵在于企鵝的羽毛 。皇帝企鵝就像其他鳥類一樣,都能夠抖松羽毛,讓空氣進入羽毛縫隙后包覆身體,形成絕緣保暖層 。不同的是,大部分鳥類一排排的羽毛之間是裸露的皮膚,但皇帝企鵝的羽毛則是濃密均勻地覆蓋在身體上,不僅如此,羽毛根部還有著纖細的絲狀構造 , 不到人類發絲的一半寬度,而空氣就被留在這層綿密的絨羽網絲內,釋出時形成極微小的氣泡,可以在羽毛表面形成具有潤滑效果的外膜 。
科技終究還是有可能追上生物學的腳步 。2010年,一間荷蘭公司開始銷售利用氣泡來潤滑貨柜船船體的系統 。日本三菱公司也在2011年宣布,已完成一項專為超級油輪設計的空氣潤滑系統 。不過,至今還沒有人研發出任何一種東西可以高速超越豹斑海豹,又破水飛躍到高墻般的海冰上 。那依舊是皇帝企鵝的獨門絕活 。
【科學家發現皇帝企鵝在海中迅疾如風的秘密】攝影:保羅•尼克蘭(PAUL NICKLEN)
撰文:葛林•霍德吉斯(Glenn Hodges)