企鹅为什么要摇晃着走路?
小异科普
企鹅行走的姿态可谓憨态可掬。光凭直觉可能会觉得这种行走方式很愚蠢,因为走路是向前的,企鹅走路是左右摆动,给人感觉并不能给前进带来动力,反而增加了损耗。我们很难把这种走路方式与效率联系到一起。然而事实真的如此吗?
左右摇晃看着就很浪费能量图片来源:giphy
科普讲堂
企鹅行走效率最高
(资料来源:中国科学院科普云平台、知乎)
根据日前美国加利福尼亚大学研究人员发表的一项声明称,在企鹅王国里,这种蹒跚的步态可能是最符合行动逻辑的了。这种方式对于怀孕妇女也会有借鉴意义。
研究人员对企鹅的行走姿态进行了观察:平均身高为3~1/2英尺的企鹅,其行走速度为每秒钟1.5英尺。他们发现企鹅左右摇摆的走路姿态并不浪费任何体力,而是企鹅短小的下肢决定了他们必须以这种方式行走。加利福尼亚大学的格利芬教授在宣布这项研究结果时称:“对于企鹅来说,行走是件困难的事,这并不是因为走路时消耗的能量多,而是因为它们的腿太短。其实每走一步,它们所消耗的能量与其它动物是相同的。”
这项研究的对象不仅是企鹅还包括了其它一些动物、甚至怀孕妇女在内。格利芬说:“我们的研究对那些行走困难的残疾人将有所帮助。”研究时,学者们把企鹅放在一个特殊的平台上,对它们行走过程中左右和前后摇摆数据都进行了详细记录,最后得出结论:企鹅之所以要这样行走,是因为在其摇摆的过程中可以把能耗减少到最低。另外,对于企鹅的特殊体形来说,这种行走方式可以把它们的重心抬高,提高了行走的效率。科学家们发现,其实行走过程中的一步与一步之间,企鹅可以存储80%的能量,这在动物世界中是最高的,相比之下,人类的这一数字为65%。
视频来源:爱奇艺视频
知识拓展
行走效率不仅取决于骨骼和肌肉,还取决于我们如何使用他们。
如果我们只依靠肌肉的力量,我们需要更多的能量来行走。而在重力的帮助下,我们节省了65%的能量,65%也被称为能量回收率。
科学家测量了帝企鹅的能量回收率,出乎意料的是,帝企鹅的能量回收率是80%,不仅比人类的65%还要高,而且是所有陆地动物中最高的。如此高效的行走效率只是为了弥补腿短的缺陷。
这并不是说企鹅在陆地上行走不需要消耗很多的能量。相反,他们消耗的能量是其他动物的两倍。
为什么能量消耗这么大?因为腿短。
如果他们不依靠一摇一摆的姿势行走,他们的重心就会变低。重心越低,行走越笨拙,失去重力的帮助,能量消耗就会变大。
所以,企鹅摇摇晃晃地行走是因为腿短,如果不这样行走会很费劲。
视频来源:知乎
小异说
当然,我不知道对人来说,更胖的人走路时左右摇摆会不会提高能量回收率,哪个人来试试?
编撰:夏丽萍
编辑:夏丽萍
审核:吴锦福
异想天开
吴锦福名师发展工作室
长按识别