為什么企鵝能抵御南極的嚴(yán)寒?
企鵝是一種生活在南半球的鳥(niǎo)類(lèi),其中有五種品種在南極繁殖,它們是帝企鵝、阿德利企鵝、頜帶企鵝、巴布亞企鵝和馬卡龍企鵝。這些企鵝必須面對(duì)極端的寒冷天氣,但它們不能像我們一樣穿上毛衣保暖。那么,企鵝是如何在寒冷中生存的呢?

1. 密集的羽毛和絨毛
企鵝的羽毛是它們保暖的重要屏障。企鵝的羽毛非常密集,每平方厘米大約有70根,比其他鳥(niǎo)類(lèi)多得多。這些羽毛有兩層,外層是防水的,內(nèi)層是絨毛狀的,可以保持空氣層,從而隔絕寒冷。企鵝還會(huì)定期用油腺分泌的油脂涂抹羽毛,增加其防水性能。

2. 厚厚的脂肪層
除了羽毛外,企鵝還有一層厚厚的脂肪層,位于皮膚下方,可以儲(chǔ)存能量和隔熱。這層脂肪層可以占到企鵝體重的20%以上。企鵝會(huì)根據(jù)季節(jié)和環(huán)境調(diào)節(jié)自己的脂肪層厚度,比如在冬季或者照顧幼仔時(shí)會(huì)增加脂肪層,而在夏季或者遷徙時(shí)會(huì)減少脂肪層。
3. 低表面積與體積比
企鵝的身體形狀也有助于減少熱量損失。企鵝通常是圓滾滾的,這樣可以使它們的表面積與體積比最小化。表面積與體積比越小,意味著單位表面積上散失的熱量越少。這就像一個(gè)大球比一個(gè)小球更容易保持溫度一樣。

4. 冷血的腳和翅膀
企鵝的腳和翅膀是它們最容易散失熱量的部位,因?yàn)樗鼈儧](méi)有羽毛覆蓋,并且經(jīng)常接觸冰雪或水。為了解決這個(gè)問(wèn)題,企鵝利用了一種叫做熱交換的機(jī)制,即讓從心臟流向腳和翅膀的血液在到達(dá)目標(biāo)部位之前就降低溫度,同時(shí)讓從腳和翅膀流回心臟的血液在回流過(guò)程中升高溫度。這樣就可以減少溫差造成的熱量損失,并且保持腳和翅膀處于低溫狀態(tài),避免凍傷。

5. 群體取暖
除了以上的生理適應(yīng)性,企鵝還有一種行為適應(yīng)性,就是群體取暖。一些南極企鵝,尤其是帝企鵝,會(huì)在寒冷的冬季形成緊密的群體,互相靠近,共享彼此的體溫。這種群體取暖的方式可以提高企鵝的平均溫度,并且減少表面積暴露在寒風(fēng)中。企鵝還會(huì)不斷地調(diào)換位置,讓外圍的企鵝有機(jī)會(huì)進(jìn)入內(nèi)部,而內(nèi)部的企鵝則會(huì)輪流到外圍承受寒冷。

6. 保護(hù)蛋和幼仔
企鵝的蛋和幼仔是非常脆弱的,它們沒(méi)有足夠的羽毛和脂肪層來(lái)抵御寒冷。因此,企鵝的父母會(huì)用各種方法來(lái)保護(hù)它們。帝企鵝是唯一一種在南極冬季繁殖的企鵝,它們的雄性會(huì)用腳和肚皮夾住蛋,并用一層特殊的皮膚覆蓋,形成一個(gè)溫暖的窩。雌性則會(huì)去海里覓食,幾個(gè)星期后回來(lái)接替雄性。其他南極企鵝則會(huì)在夏季繁殖,它們會(huì)在巖石或冰塊上搭建巢穴,用身體和羽毛覆蓋蛋和幼仔,或者將它們放在背上。