第一站：北極

北極熊：“毛皮大衣”讓我無懼寒冷

北極是地球上的酷寒之地，冬季溫度低至零下35攝氏度。北極熊之所以不懼北極的嚴(yán)寒，主要是因為它有一身“毛皮大衣”。

北極熊的“毛皮大衣”由快干的外層長毛和濃密的內(nèi)層軟毛組成。外層長毛具有中空結(jié)構(gòu)，不但具有保溫的作用，還能提供額外的浮力，幫助體重重達(dá)300～800千克的北極熊漂浮在海面上。內(nèi)層軟毛不僅濃密且有極強的保暖性。

此外，外層長毛還富含油脂，具有極強的拒水性。北極熊爬上岸后只需抖動幾下身體，附在外層長毛上的水珠就會滑落。內(nèi)層軟毛在外層長毛的保護(hù)下，不會被海水浸濕，也就不會喪失保溫的作用。如此內(nèi)外兼修的“毛皮大衣”才能確保北極熊無懼北極的嚴(yán)寒。

冬眠：北極熊準(zhǔn)媽媽獨有的過冬方式

嚴(yán)格說來，北極熊準(zhǔn)媽媽的“冬眠”其實是介于睡眠與冬眠之間的。它們在冬眠中體溫下降幾攝氏度，能維持長時間不進(jìn)食的睡眠狀態(tài)。在此期間，能為它們提供能量的只有儲存在體內(nèi)的脂肪。也正是因為這樣，它們必須在冬眠前獵捕到足夠多的海豹，以確保自身的脂肪存儲足夠多。

完成了囤積脂肪的重任后，北極熊準(zhǔn)媽媽就得解決尋找洞穴的難題了。它們一般會有兩種選擇：撿現(xiàn)成的或自己動手挖。所謂“撿現(xiàn)成”，就是用其他北極熊用過并遺留下的洞穴。北極熊媽媽一生大約只懷胎五次，每兩次之間的間隔較長，因此撿到現(xiàn)成洞穴的概率還是比較高的。撿現(xiàn)成的好處顯而易見：不但能省去挖洞的時間，還能避免消耗寶貴的脂肪。如果撿不到現(xiàn)成洞穴，就只能選好址后親自開挖了。自己挖唯一的好處就是隨心所欲，想挖成什么樣就挖成什么樣。

挖好洞穴后，北極熊準(zhǔn)媽媽就一頭鉆進(jìn)去，開始長達(dá)4個多月的冬眠。熊寶寶一般會在早冬時出生，大多數(shù)是雙胞胎，也有單胞胎或三胞胎，最多是四胞胎。冬眠期間，北極熊媽媽不吃不喝也不排泄，除了昏睡，就是舔舐和哺育熊寶寶了。而它存儲在體內(nèi)的脂肪，除了供給自身所需外，還為熊寶寶提供脂肪含量超過1/3 的母乳。也是因此，它們冬眠的這個洞穴一般還被稱為哺育洞穴。

春天來臨時，北極熊媽媽結(jié)束了漫長的“冬眠”，帶著熊寶寶離開哺育洞穴。熊寶寶剛出生時的體重只有幾百克，眼睛和耳朵也還沒發(fā)育健全。離開哺育洞穴時，它們的體重可達(dá)10～15千克。與此同時，北極熊媽媽的體重可能降低一半甚至一半以上。

處于極度饑餓狀態(tài)的北極熊媽媽急需通過捕獵來補充營養(yǎng)。初次出洞的熊寶寶則需要時間來適應(yīng)外界的環(huán)境。為此，北極熊媽媽寧愿忍饑挨餓，也要用1～2周的時間來等待熊寶寶適應(yīng)洞穴外的冰天雪地。這之后，它們將一起踏上捕獵的征程。

在北極嚴(yán)酷的環(huán)境中，唯有基因強大的熊寶寶才能生存。為了確保下一代能贏在起跑線上，母北極熊會精心挑選它們的伴侶，有時甚至還會進(jìn)行長時間的考察?；蛟S是因為戀愛過程太長了，北極熊是所有熊類中幼崽出生率最低的。

正常情況下，北極熊寶寶第一年的存活率大約為50%。然而，在全球氣候變暖、北極海冰消退的大背景下，北極熊家族普遍面臨食物匱乏的危機(jī)。也是因此，北極熊媽媽養(yǎng)育熊寶寶就更艱難了。2003年到2007年間，科學(xué)家曾在阿拉斯加做過一項追蹤調(diào)查，調(diào)查結(jié)果表明，80只北極熊寶寶中僅有2只存活。

信不信由你

科學(xué)家認(rèn)為，冬眠的哺乳類動物與人類在身體構(gòu)造上沒有本質(zhì)的差異，只是前者能夠利用特殊因子來控制神經(jīng)荷爾蒙系統(tǒng)，從而調(diào)節(jié)自身器官的代謝狀態(tài)。如果能夠找到并激活這種特殊因子，人類也能進(jìn)行冬眠。當(dāng)冬眠機(jī)制被激活后，人類進(jìn)入睡眠艙一覺睡到目的地，將不再只是科幻電影中的情節(jié)。也就是說，那時人類太空移民的目的地將不再局限于火星，甚至不再局限于銀河系。

逆流熱交換：北極狐踐冰踏雪卻不凍壞爪子的秘密武器

北極狐在冰天雪地中跑來跑去，卻能平安無事，是因為它們擁有神奇的逆流熱交換系統(tǒng)。所謂“逆流熱交換”，是指動脈血和靜脈血之間能進(jìn)行逆流熱交換。

假如人類不穿鞋子在冰天雪地里跑來跑去，裸露的雙腳會將外界的寒冷傳入體內(nèi)，并通過血液循環(huán)讓全身血液的溫度都隨之降低，繼而人就會出現(xiàn)失溫，甚至被凍死的情況。北極狐的血管系統(tǒng)的排列很特殊，冷卻的靜脈血會先被熱的動脈血溫暖，然后才流向身體的中心部位。嚴(yán)寒雖然會導(dǎo)致北極狐肢體末端的溫度降低，卻不會造成熱向體外傳導(dǎo)，杜絕了凍死凍傷的情況。

此外，北極狐的爪子還含有豐富的不飽和脂肪酸，不會出現(xiàn)遇到低溫就凝固的情況。所以雖然它們在雪地中長時間行走，爪子卻不會被凍壞。

第二站 南極大陸

帝企鵝：擠擠更溫暖

只有像北極熊那樣的強者，才能依靠自身能力，獨自抵御嚴(yán)寒。對于那些體形較小、武力值也不高的動物來說，依靠單打獨斗顯然是不現(xiàn)實的，它們只能依靠集體的力量。帝企鵝就是其中的代表。

帝企鵝是企鵝大家族中個頭兒最大的，也是唯一能在南極大陸繁衍的企鵝。當(dāng)它們深入南極內(nèi)陸進(jìn)行繁衍時，常會遭遇呼嘯而至的暴風(fēng)雪。暴風(fēng)雪可能會使氣溫降至零下70攝氏度左右。帝企鵝的“雙層鎧甲”無法抵御這樣的極寒，唯有依靠集體的力量才能活下去。于是，暴風(fēng)雪肆虐的南極內(nèi)陸常會出現(xiàn)成百上千甚至成千上萬只帝企鵝圍成圈，擠擠挨挨地站在一起，共同抵御暴風(fēng)雪的情景。

在這種情況下，站在最外圈的帝企鵝會直面暴風(fēng)雪的沖擊，而最內(nèi)圈的帝企鵝因為有同伴的層層保護(hù)，無疑處于最安全也最溫暖的位置。不過，無需為那些站在最外圈的帝企鵝擔(dān)心，因為這只是暫時現(xiàn)象而已。帝企鵝圍成的圈并非靜態(tài)的，而是動態(tài)的，每一只帝企鵝都在不停地緩慢走動。隨著它們一圈一圈地走動，外圈的帝企鵝最終會挪到內(nèi)圈來。在這個溫暖的大集體中，每一只帝企鵝都擁有被同伴保護(hù)的權(quán)利。

雖然擠擠能更溫暖，但并非每一只帝企鵝都能順利挨過暴風(fēng)雪。大集體中不時會出現(xiàn)轉(zhuǎn)著轉(zhuǎn)著就一頭栽倒、再也站不起來的帝企鵝。就個體而言，這種結(jié)局是殘酷的，但從家族的長遠(yuǎn)發(fā)展來看，卻不無好處。因為經(jīng)過南極嚴(yán)寒的考驗，只有最強大的基因才能得以延續(xù)，帝企鵝家族才能在這片美麗又嚴(yán)酷的大陸上生生不息。

帝企鵝的“雙層鎧甲”

帝企鵝超級保暖的皮毛由內(nèi)外兩層組成。內(nèi)層是緊貼皮膚且通氣性良好的絨毛，外層則是覆蓋在絨毛上且能夠防水的羽毛。

帝企鵝在水中捕獵時，外層的羽毛能夠保護(hù)內(nèi)層的絨毛不被打濕：回到岸上后，沾在羽毛上的海水很快會滑落，羽毛隨即恢復(fù)干燥。因此，帝企鵝既不會因為羽毛被海水浸濕而沉入海底，也不會因為體表海水蒸發(fā)而發(fā)生失溫的危險。

此外，帝企鵝還有厚厚的脂肪層?！半p層鎧甲”和脂肪層共同構(gòu)筑了足以抵御零下10攝氏度嚴(yán)寒的“堡壘”。

胖鯨不怕冷，全靠脂肪撐

很久很久以前，鯨類身上也長有毛發(fā)，只是毛發(fā)一旦被海水浸濕，就會失去保溫作用，所以在長期的演化過程中，沒用的毛發(fā)就逐漸消失了。為了讓體溫不流失，鯨類只能另辟蹊徑。

鯨類的全身都被厚厚的脂肪層包裹。脂肪含量最高時，甚至可達(dá)到自身體重的一半。厚厚的脂肪層就像保暖內(nèi)衣，可確保體內(nèi)的熱量不散失。厚厚的脂肪層也是鯨類擁有圓潤可愛體形的“幕后推手”。流線型的造型可使鯨類在游動時受到的阻力減少，從而幫助這些胖鯨使最小的力，游最遠(yuǎn)的路。

這些脂肪還為鯨類提供了最重要的能量儲備，鯨類不但在長途遷徙時能用它們來補充能量，還能用它們哺育下一代。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，鯨媽媽的乳汁中最重要的成分就是脂肪。

藍(lán)鯨是地球上體積最大的動物，體重可達(dá)180噸?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)鯨的體脂率最高可超過35%。因此，藍(lán)鯨體內(nèi)的脂肪重量也直接秒殺了其他哺乳動物。

所有鯨類中，脂肪層最厚的莫過于露脊鯨了?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，除了皮下厚達(dá)43～50厘米的脂肪層外，露脊鯨的腸胃、舌頭和骨頭等處也有很多脂肪，它的體脂率高達(dá)43%～50%。露脊鯨因為有游得最慢、體內(nèi)脂肪層最厚、死后會浮起來等特點，所以很容易被捕撈。因此，在19世紀(jì)大肆捕鯨的時代，露脊鯨成為最大的受害者。

海豹寶寶出生后，就被媽媽用脂肪比例極高的乳汁喂養(yǎng)。剛斷奶時，不論是象海豹、冠海豹，還是琴海豹，它們的體脂率通通都能達(dá)到或超過50%。

第三站：加勒比海

虎鯊：障礙賽與超級馬拉松的雙料冠軍

一支英美聯(lián)合考察隊來到百慕大海域，觀察虎鯊在當(dāng)?shù)氐纳鏍顩r。為了更好地了解它們，科學(xué)家在20 條公鯊和4 條母鯊的身上安裝了衛(wèi)星標(biāo)簽。當(dāng)這些虎鯊浮出水面時，衛(wèi)星標(biāo)簽會自動將定位信息發(fā)送回來。

之后，科學(xué)家對這些做過標(biāo)記的虎鯊進(jìn)行了長期追蹤，其中追蹤時間超過1年的有18條，超過2年的有8條，超過3年的有1條。在此之前，人類對于虎鯊的最長追蹤研究紀(jì)錄只有517天。這次追蹤揭開了一個驚人的真相——每年虎鯊家族都會進(jìn)行長達(dá)7500多千米的環(huán)球旅行。

過去，科學(xué)家一直認(rèn)為虎鯊是棲息在沿海地帶的鯊魚。衛(wèi)星標(biāo)簽卻揭示，除了懷孕待產(chǎn)的母鯊和一些體形還很小的幼鯊?fù)?，其他成年虎鯊都會離開百慕大。原來百慕大并不是旅程的終點，只是遷徙途中的驛站。衛(wèi)星標(biāo)簽傳遞的信息表明，這些虎鯊遷徙的路線幾乎是固定的——先來到加勒比海的溫暖珊瑚礁過冬，再一路向北，前往北大西洋中部的開闊水域避暑。

這種馬拉松式的長途遷徙在魚類中是很罕見的。唯有鳥類與龜類的長途遷徙才能與之媲美。更讓科學(xué)家感到驚訝的是，無論是布滿珊瑚礁的淺灘，還是寬廣的開闊海域，這些虎鯊都能很好地適應(yīng)。這表明，它們具有非凡的導(dǎo)航能力，所以不管是遠(yuǎn)距離遷徙，還是短途避障，它們都能游刃有余。