摘要: 作者：果殼網(wǎng)小肥蟲 很久很久以前，可愛的企鵝祖先還能在空中翱翔。那么為什么它們放棄飛翔了呢？童話故事里沒告訴我們答案，不過現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)大概有了答案：企鵝不會飛是因為它們更愛游泳！ 科學(xué)家對一種與企鵝很相似的海鳥——海鴉進(jìn)行了研究。海鴉還保有飛行能力，不過研究...
作者：果殼網(wǎng)小肥蟲
很久很久以前，可愛的企鵝祖先還能在空中翱翔。那么為什么它們放棄飛翔了呢？童話故事里沒告訴我們答案，不過現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)大概有了答案：企鵝不會飛是因為它們更愛游泳！
科學(xué)家對一種與企鵝很相似的海鳥——海鴉進(jìn)行了研究。海鴉還保有飛行能力，不過研究顯示，既會飛又會游泳真的是成本高昂而效率不佳。這項研究支持了長久以來的一個假說——企鵝在7000萬年前放棄天空是為了成為水中之王。
圖中的厚嘴海鴉在吃力地飛行，而帝企鵝則選擇悠閑地散步和游泳。
“這項研究測量了空中運動和水中運動的能源成本，都是些實實在在的數(shù)字，貢獻(xiàn)很大。” 北卡羅萊納州立大學(xué)的丹尼爾·克塞普卡（Daniel Ksepka）如是說。丹尼爾研究企鵝進(jìn)化，不過并未參與這項研究。
為了了解古代企鵝為何放棄天空，研究者轉(zhuǎn)向了厚嘴海鴉。厚嘴海鴉在阿拉斯加、加拿大以及其他北部地區(qū)的懸崖上筑巢，它靠翅膀推動自己在水中前進(jìn)，攪起磷蝦和浮游生物；它也飛——不過飛得很費勁。
海鴉“飛得可爛了，”這篇論文的作者之一、加拿大溫尼伯市曼尼托巴大學(xué)的研究生凱爾·艾略特（Kyle Elliott）說，“它們翅膀扇得飛快，著陸也很糟糕?！?/p>
為了研究把巢筑在加拿大北部的海鴉，研究者帶著裝有橡皮子彈的獵槍以抵擋當(dāng)?shù)氐谋睒O熊，他們住的小屋周圍也環(huán)繞著帶電的“熊柵欄”。在沒有北極熊“意外來訪”的空隙，研究者們套捕海鴉，往它們身上注射示蹤分子以記錄其能量使用情況。他們還給海鴉裝上傳感器，以了解它們下潛了多深，以及在空中、水里、陸上各花費了多少時間。
結(jié)果顯示，海鴉可不好當(dāng)。這種動物飛行時每分鐘消耗的能量比其他任何一種鳥都多，甚至超過了前任冠軍斑頭雁，后者以飛越喜馬拉雅山而聞名[1]。研究組本周在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表報告，稱海鴉飛行時消耗的能量31倍于休息代謝率，這在鳥類中目前是最高數(shù)值。而其他脊椎動物就算再勤快，也僅僅是25倍于休息代謝率。
海鴉在水里混得要好些，比許多鳥都高效，不過依然有值得提高之處。研究發(fā)現(xiàn)，相比同樣大小的企鵝，海鴉游泳消耗的能量也更多，這也顯示企鵝放棄飛行提高了其游泳效率。
論文作者之一、圣路易斯市密蘇里大學(xué)的海鳥生態(tài)學(xué)家羅伯特·里克萊夫斯（Robert Ricklefs）說，結(jié)果顯示，海鴉“真的是鳥類中的邊緣種類”。如果海鴉多功能的翅膀變得像企鵝的鰭翅那樣短粗，游泳就方便多了，因為短翅膀在水中阻力更小。不過飛翔就幾乎不可能了，因為短翅膀難以維持飛行。
艾略特說，結(jié)果與“所有鳥類的飛行成本都或多或少相同”的假設(shè)不符。對于海鴉而言，“我們證明了其飛行成本大大高于預(yù)期……（并且）展示了會飛的代價。”即便如此，飛行還是有助于海鴉逃避天敵、在住處和覓食地之間快速穿行；相反，對于古代企鵝來說，放棄飛行顯然是個更好的選擇，它們因此而長得更大、潛得更深、游得更快、在水里待的時間更長，而這意味著它們能捕到更多、更大的獵物。里克萊夫斯如是說。
英國塞特福德英國鳥類學(xué)信托基金會的海鳥生態(tài)學(xué)家克里斯·薩克斯特（Chris Thaxter）說，矯枉失衡學(xué)說認(rèn)為，古代企鵝是用飛行能力換取了游泳技能，這項研究為這一假說提供了有價值的證明?！斑@是非常大的進(jìn)展，增進(jìn)了人們對矯枉失衡學(xué)說運作方式的理解?！?/p>
[1] 斑頭雁被譽為世界飛得最高的鳥類，它僅用8小時就能飛越海拔近9000米的喜馬拉雅山脈。大部分的斑頭雁在印度等海拔較低的地方過冬，春季翻越喜馬拉雅山脈到青藏高原繁殖。
