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从表面上看看,这个问题就像是在问“沙漠里那么热,为什么还有动物生存”一样,答案很简单,这些特殊环境下的动物都是优胜劣汰后的产物,它们能够存在就证明,它们已经完全适应了极端的环境。但是,毕竟南极全年平均温度在-25℃左右,而企鹅归根到底是一种鸟,鸟类的抗寒能力相对来说并不太强。那么,企鹅是如何在寒冷的南极生存的呢?我们稍微深入地来聊一下这个问题。

生活在南极的企鹅

提到企鹅,许多小伙伴以为它是南极的标志性动物,也是独有的动物,其实,在现存的企鹅科下一共有17种企鹅,它们除了分布在南极外,在整个南半球的许多地方都有分布,甚至像在非洲、南美洲这样的偏热带地区也有分布,比如非洲的黑脚企鹅、南美洲的麦哲伦企鹅等等。因此,企鹅向来就不是非洲独有的动物。

如果说非要找几种只有在南极才能见到的企鹅,那就当属阿德利企鹅和帝企鹅了。其中阿德利企鹅仅在南极的环绕带上有分布,是企鹅科阿德利企鹅属下的物种,身体较小,平均体长仅有50公分左右,体重仅有平均5公斤左右。

同样作为南极独有的物种,帝企鹅就与阿德利企鹅完全不同了,因为帝企鹅是现存最大的企鹅,由此可见,在南极生存体型的大小并不是关键。帝企鹅主要分布在南极极寒的科兹岬,这是帝企鹅的繁殖地,在非繁殖的季节,帝企鹅主要分散在南极附近的大洋附近,这是它们的觅食地。

作为最大的企鹅,帝企鹅成年后体长平均在1米左右,体重在35公斤左右,是阿德利企鹅体重的7倍之多。

南极的企鹅是如何生存的?

在寒冷的南极生存,帝企鹅和阿德利企鹅面对同样的挑战,那就是如何的抵御严寒以及繁衍后代。我们先来说抵御严寒。既然能够在极端环境下生存,企鹅们也是有着自己的方式了,首先,企鹅是一种不会飞的鸟,这也就意味着它们与其他鸟类一样身上都有厚厚的羽毛覆盖,不同的是企鹅的羽毛更加的复杂,从整体上看,企鹅的保暖设备有四个:

第一层就是在阳光下闪闪的羽毛了,这层羽毛比较密集(每平方厘米的皮肤上就有超过11根羽毛),除了保暖外,还具有防水的功能,这就是企鹅能够在冰冷刺骨的海水中自由徜徉的原因。

第二层是绒毛。在企鹅的皮上有一层细小的绒毛,可比小看这层绒毛,这层绒毛除了能够保持身体的热量外,还会与企鹅的羽毛形成一层类似于真空的地带,这个地带能够减少热量的流失。第三层很简单就是皮肤了,虽然不是很厚,但也有一定的保暖功能(毕竟是“皮衣”)

第四层非常的关键,它就是脂肪。企鹅的脂肪厚度在3公分左右,虽然从数据上看不算很厚,但是对于体重大都在40公斤以下的动物来说,这个厚度已经相当可以了。

因此,企鹅的四层防护,让它在冰天雪地里,体温也始终能够维持在一个相对稳定的状态下。

不过,即使有了这四层的保暖,也无法确保企鹅高枕无忧,因为在南极从4月份开始,气温从-40℃开始持续的下降,此时保暖已经跟不上需求了,而且企鹅的脚上毫无防护,就这样暴露在空气中,直接接触冰面,所以,想要单纯的靠羽毛以及脂肪的保暖已经远远不够了。

所以,此时的企鹅又想到了一个办法,那就是降低身体大部分的温度。科学家根据热成像观察发现,在零下40℃的环境中,帝企鹅的体表除了眼睛、嘴巴和脚以外,其他部位的温度均低于外界环境温度,这样就减少了身体的热量流失(热量的流失速度与温差增加成正比),在脂肪和绒毛的保护下,企鹅身体的温度始终维持在一个平均水平上。

其次,为了保证自己裸露在外面的脚不被冻伤,企鹅用上了恒温动物共有的一种能力“逆流热交换”,简单的说就是一种减少热量消耗的一种方法,具体是指恒温动物在寒冷的环境下,当动脉的血(温度较高)流向四肢时,会先把一部分热量传给因为裸露在寒冷环境中而变得温度很低的静脉血中,这样动脉血到达四肢后的温度就比较低了,这就会使得企鹅的脚与它接触的冰面的温差减小,从而降低热量的消耗。当血液回到心脏时,会通过有羽毛包裹的腿部以及其他身体部位,此时回到心脏的血也不会很凉。这样企鹅的脚就不会被冻伤了。

总的来说,生活在南极的成年企鹅是靠“四层防护”以及降低体表温度的方法来应对严寒的。

当然以上的保暖系统只是成年企鹅具备的,对于企鹅的卵和幼鸟来说,它们的抗寒能力显然是不如成年企鹅的,因为企鹅卵只有一层钙质的外壳,而幼年的企鹅只有一层保暖的绒毛,没有防水的羽毛,其脂肪厚度也很薄,所以,这时就需要成年企鹅站出来了。

首先是阿德利企鹅。阿德利企鹅是一种聪明的企鹅,这一点从它们的繁殖习性就能看出来了。平时,阿德利企鹅像北极熊一样生活在浮冰上,并且海洋上的温度要比陆地上的温度高,阿德利企鹅就是这样过冬的。等到了每年的10月份左右(南极的春季),它们就会上岸,准备交配繁殖了。等到了12月份,阿德里企鹅才产卵开始孵化,并且在产卵前,它们通常会用石头砌成一个巢,这样也能够起到一定的保暖作用,而且阿德利企鹅孵化卵的这个时间非常的巧妙,因为每年的12月份是南极的夏季,而且是夏季中温度最高的月份,此时陆地上许多地方开始融化,所以,此时,阿德利企鹅“夫妇”只需要轮流孵化卵即可。等到再次结冰,小企鹅也有了一定的御寒能力,再次跟随父母进入大海寻找浮冰区域生存。

其次是帝企鹅。相比较阿德利企鹅,帝企鹅就显得比较“蠢”了。因为,它们的繁殖期在每年的3-6月,对于我们的生存环境来说,3-6月春暖花开是个好季节,但是对于南极来说,此时正是秋冬季(每年的3-5月为秋季,6-8月为冬季),而且在6月份,帝企鹅们已经开始产卵了,此时正是南极最冷季节的开始。

帝企鹅的孵化期大约在2个月左右,从6月份开始向后推2个月,正好是南极最冷的时候。“屋漏偏逢连夜雨”,由于帝企鹅的觅食地与繁殖地相隔甚远,需要不进食赶路,消耗了大量的能量,再加上雌性帝企鹅生产也需要大量的能力,所以此时雌性帝企鹅饥肠辘辘,必须再原路返回去进食了,这样孵卵的任务就交到了雄性帝企鹅的手上。

但是,雄性帝企鹅也走了同样的路,再加上抵御严寒的能量消耗,身体里的能量也不多了。不过,好在雄性帝企鹅的双腿和腹部下方有一块布满了血管的“孵卵斑”,这块孵卵斑能够给卵足够的持续的热量。

雄性帝企鹅好不容易挨过了2个月,卵孵化成功,小企鹅出生了,出生后的小企鹅依然会待在“爸爸”的孵卵斑下,维持体温。但是另一个麻烦又来了,因为此时的雌性帝企鹅正在返程的路上,而刚出生的小企鹅又嗷嗷待哺,但是帝企鹅“爸爸”已经好久没有进食了。那么,小企鹅的食物从哪里来呢?

此时,“爸爸是超人”再度上线,虽然雄性帝企鹅已经连续几个月没有进食了,但是由于它们在孵化时几乎一动不动,再加上它们会在孵卵期“抱团取暖”,所以还在食道的腺体内里残留了一些食物,这些食物在食道中已经变为乳白色的流状物质。这时企鹅“爸爸”就会把这些食物反刍给小企鹅。

终于在雄性帝企鹅将要“油尽灯枯”时,“满载而归”的雌性帝企鹅姗姗来迟。简单的交流之后,雄性帝企鹅迫不及待地向大海的方向走去,幸好此时已经进入了南极的春季,陆地上的一些冰开始融化,所以雄性帝企鹅的行进速度要远比雌性快。

但是,这样的“替班”还没有完成,因为繁殖地没有食物,所以雄性帝企鹅吃饱后,还要回去“换班”,就这样持续到每年的3月份左右,也就是夏末,小企鹅已经有半岁左右了,此时它可以跟随父母一起出发去觅食地觅食了。

总结

生活在南极的企鹅并不容易,它们除了要强化自己的保暖能力外,还要想尽一切办法来帮助后代躲避严寒,于是阿德利企鹅选择在夏季繁殖,帝企鹅虽然没有在夏季繁殖,但是它们通过孵卵斑、抱团以及“倒班”的方式也能成功的将后代抚养长大。



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