木子

脂肪做燃料

為了進(jìn)一步認(rèn)知?jiǎng)游锏倪w徙強(qiáng)度，我們先來(lái)做一個(gè)比較。長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員體重約65千克，完成一個(gè)馬拉松需要奔跑42千米；加拿大雁體重6.5千克，遷徙路途長(zhǎng)達(dá)966千米。按照體重的比例計(jì)算，加拿大雁的遷徙相當(dāng)于馬拉松選手長(zhǎng)跑9660千米——也就是230個(gè)馬拉松的距離。

這么高強(qiáng)度的旅行，準(zhǔn)備充足的能量非常必要。很多遷徙鳥(niǎo)類(lèi)在離開(kāi)之前會(huì)大量進(jìn)食，將多余的能量存于皮下脂膜，體重較之于平時(shí)增加了不少。比如蜂鳥(niǎo)在遷徙之前，體重就會(huì)增加一倍（大約是四個(gè)曲別針的重量）。體重在這個(gè)時(shí)候顯得至關(guān)重要，試想哪只瘦弱可憐的小鳥(niǎo)能擔(dān)負(fù)得起如此高強(qiáng)度的任務(wù)？脂肪就像燃料一樣支持著整個(gè)旅行，比如對(duì)于一只體重15克的鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)，每一克脂肪可以支持200千米的飛行。另外，水果里含有大量的糖分，比昆蟲(chóng)更容易轉(zhuǎn)化成脂肪。有些候鳥(niǎo)平時(shí)以昆蟲(chóng)為食，但為了遷徙，很多鳥(niǎo)都會(huì)通過(guò)改變食譜來(lái)增加脂肪。比如畫(huà)眉鳥(niǎo)，在出發(fā)之前就會(huì)把漿果和其他水果當(dāng)作它的主食。

想象一位懷孕的媽媽?zhuān)芡觊L(zhǎng)途馬拉松，還要分娩哺育幼兒，而這整個(gè)過(guò)程都不吃不喝？這在人類(lèi)社會(huì)是絕對(duì)不可能出現(xiàn)的事情，讓我們?nèi)タ纯椿姻L的奇妙世界。夏季，北冰洋24小時(shí)都有光照，海水營(yíng)養(yǎng)豐富，食物充沛?；姻L抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，它們讓自己吃得飽飽的，在肚子里填滿成噸成噸的磷蝦，身上還長(zhǎng)出一層厚厚的脂肪。十月初，白天開(kāi)始變短，光照量開(kāi)始減少，海水的營(yíng)養(yǎng)含量隨之下降，這時(shí)，灰鯨該動(dòng)身南下了，整個(gè)遷徙路程從北冰洋一直到墨西哥灣，往返共2萬(wàn)千米。懷孕的母鯨必須完成這次旅程，否則它們的幼鯨將無(wú)法在北極附近冰冷的海域里生存，而雄灰鯨和未受孕的灰鯨也必須向南遷徙進(jìn)行交配。

鯨魚(yú)的南遷之旅大概共花費(fèi)兩個(gè)月左右的時(shí)間，而在此期間它們幾乎不吃不喝，甚至到達(dá)目的地產(chǎn)下幼鯨后，母鯨還是吃得很少。它們依靠的完全是自己身上的脂肪，甚至喂養(yǎng)幼鯨的乳汁也大部分都是脂肪。等到春天的時(shí)候，它們開(kāi)始重返北方。這時(shí)，它們身上的脂肪已經(jīng)所剩無(wú)幾，有些衰老的和年幼的鯨魚(yú)會(huì)在返回的途中死去。當(dāng)那些支撐下來(lái)的灰鯨回到自己北方的家時(shí)（距離此時(shí)，它們幾乎已經(jīng)有7個(gè)月沒(méi)有進(jìn)食了），它們的體重已經(jīng)減少了1/3，這時(shí)，它們終于可以進(jìn)食了！它們用自己的須（鯨魚(yú)上顎的巨大角質(zhì)薄片）過(guò)濾片腳類(lèi)動(dòng)物和磷蝦，這是它們?cè)?個(gè)月2萬(wàn)千米或更遠(yuǎn)的旅程之后的第一頓飽餐！

神奇的灰鯨脂肪

灰鯨體內(nèi)的脂肪所能提供的不僅僅是能量。由于它們沒(méi)有厚厚的羽毛，所以需要有脂肪來(lái)保持體溫。為了更清楚地了解鯨脂的魔力，我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)。

你需要：

室溫下25毫升的起酥油；

2個(gè)塑料保鮮袋；

同樣室溫下的兩支溫度計(jì)；

一臺(tái)冰箱。

將起酥油放入一個(gè)保鮮袋的底部，并且把它捏成一個(gè)小球；

把一支溫度計(jì)的底端插入這個(gè)小球的中央；

把另一支溫度計(jì)放入空的保鮮袋里；

把兩支溫度計(jì)放入冰箱冷藏室里15分鐘，然后把它們拿出來(lái)并且比較一下溫度。你發(fā)現(xiàn)了什么嗎？

你會(huì)發(fā)現(xiàn)：插在起酥油里的溫度計(jì)顯示的溫度更高，這是因?yàn)槠鹚钟推鸬搅私^熱體的作用，能減緩能量的損耗?；姻L脂肪的神奇之處就在于此——它能使鯨魚(yú)在冰冷的海水里保持身體的溫度。

氣流來(lái)助力

為了能飛回自己的老家，動(dòng)物們可真是想盡了各種絕招。比如黑頰林鶯這種鳥(niǎo)，身長(zhǎng)只有10厘米，卻能夠在短短的五天內(nèi)，從美國(guó)的東南部一直遷徙到南美洲！出發(fā)前，它們一直在等待，就等那猛烈的西北風(fēng)一來(lái)臨，它們搭上“順風(fēng)車(chē)”，借助風(fēng)的力量穿越浩瀚的大西洋到達(dá)南美洲。不過(guò)，即使是有風(fēng)的幫助，在黑頰林鶯的遷徙過(guò)程中，它們也需要振動(dòng)翅膀大約400萬(wàn)次，才能夠到達(dá)終點(diǎn)。還有些鳥(niǎo)類(lèi)，比如隼、鷹、鵜鶘還有鶴，它們的翅膀平展開(kāi)來(lái)很寬大，因此它們不用振翅，只需平展翅膀和尾翼，依靠上升的暖氣流就可以飛行（這種飛行方式叫作翱翔）。暖氣流是從地面上或水面上升起的暖空氣，氣流因?yàn)檠谉峄蛘哂龅搅松矫}等障礙物而上升。鳥(niǎo)類(lèi)沿著山脈遷徙時(shí)，暖氣流就像升降式電梯一樣，幫助螺旋式向上飛行的鳥(niǎo)類(lèi)節(jié)省力氣；而當(dāng)暖氣流冷卻下來(lái)并停止上升時(shí)，鳥(niǎo)類(lèi)只要稍稍扇動(dòng)一下翅膀，就可以快速移入下一個(gè)暖氣流，借助下一臺(tái)“電梯”繼續(xù)上升、向前。通過(guò)這種方式，鳥(niǎo)兒一天便能飛越幾百公里，而只損耗很少的能量。因?yàn)榕瘹饬鞲菀自陉懙厣峡招纬?，所以翱翔的鳥(niǎo)兒會(huì)盡量在陸地上空遷徙，它們寧愿繞很遠(yuǎn)的距離也要避開(kāi)水路搭上省力的電梯。而在海邊的鳥(niǎo)兒，甚至終日都可翱翔。風(fēng)吹經(jīng)海面，離海面越近會(huì)越受到摩擦，從而在大約45米高的氣層中產(chǎn)生許多切層，風(fēng)速可以從最低處的零點(diǎn)到達(dá)最頂層的最高速。海邊的那些鳥(niǎo)兒充分利用這一點(diǎn)在氣流中盤(pán)旋、升降，周而往復(fù)地尋找最高風(fēng)速的地點(diǎn)來(lái)獲得最大的動(dòng)力支持，因此，紀(jì)錄片里會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)這樣的鏡頭，浩瀚的大海上，鳥(niǎo)兒威嚴(yán)地在海面上盤(pán)旋、飛翔，輕松自由，毫不費(fèi)力。

圖注：根據(jù)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)飛行和氣流的研究，人類(lèi)也可以在空中自由翱翔，圖片中便是一只正在飛行的飛行傘。飛行傘由傘體、傘繩、操縱帶、鞍具和剎車(chē)?yán)K組成，巨大的傘衣張開(kāi)后會(huì)承受空氣阻力，減緩下降速度，確保人們安全著陸。

Tips

鳥(niǎo)類(lèi)在空中飛行，源于它們輕且中空的骨骼和帶有羽毛的翅膀，它們飛行時(shí)主要是鼓翼、滑翔和翱翔交替使用。一般來(lái)說(shuō)，小型鳥(niǎo)類(lèi)以鼓翼和滑翔為主，大型鳥(niǎo)類(lèi)多具有較好的翱翔能力。

鼓翼

這是鳥(niǎo)類(lèi)飛行的基本方式，特別在起飛以及在飛行中需要獲得更大的升力和沖力時(shí)。鳥(niǎo)類(lèi)飛行時(shí)靠雙翼快速、有力扇擊而產(chǎn)生動(dòng)量。當(dāng)沿水平路線飛行時(shí)，翅膀向前下方揮動(dòng)以產(chǎn)生升力和推力；若推力超過(guò)阻力、升力等于體重時(shí)，即能保持直線向前的速度。鳥(niǎo)類(lèi)在揚(yáng)翅時(shí)不會(huì)產(chǎn)生推力，此時(shí)是靠前一次扇動(dòng)翅膀時(shí)所產(chǎn)生的水平方向的動(dòng)量而前沖。

蜂鳥(niǎo)的鼓翼飛行與眾不同。它在揚(yáng)翅時(shí)翼面呈“8”字形轉(zhuǎn)動(dòng)，翼的上表面轉(zhuǎn)向后方擊動(dòng)空氣從而獲得推力，因此在揚(yáng)翅及扇動(dòng)翅膀時(shí)均能產(chǎn)生升力和推力，能夠像直升飛機(jī)一樣“懸?！痹诨ㄇ拔泵壑踔吝€可以倒退。endprint