蘇澄宇

都說(shuō)企鵝可愛，人們之所以覺得它可愛，一部分是因?yàn)樗B(tài)可掬，配色和熊貓一樣都是黑白相間的;另一部分是因?yàn)樗咂鹇穪?lái)?yè)u搖晃晃。不過(guò)企鵝走路為什么要左右搖擺呢？

為了提高行走效率

加利福尼亞大學(xué)伯克利分校和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的科學(xué)家做了一個(gè)研究，關(guān)于企鵝走路的力學(xué)分析。他們發(fā)現(xiàn)企鵝這么走路是為了提高能量的利用效率。科學(xué)家在海洋公園找了5只帝企鵝，在一個(gè)專門為企鵝設(shè)計(jì)的“跑步機(jī)”上測(cè)試企鵝每一步的力量大小、施力方向以及移動(dòng)速度。研究中，兩個(gè)科學(xué)家測(cè)量了帝企鵝行走過(guò)程（0.5m/s）中的能量回收率，居然達(dá)到了80%，超過(guò)了人類的能量回收效率。不僅如此，研究者還認(rèn)為企鵝的步態(tài)是所有陸行動(dòng)物中能量回收率最高的。

假如企鵝沒了搖晃的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，那么它的步行效率將會(huì)降低很多。因?yàn)槠簌Z在左右搖擺的時(shí)候，重心會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生重力勢(shì)能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為動(dòng)能幫助行走。它們的腿太短了，而且大部分的腿還藏在了厚厚的羽毛下面，這導(dǎo)致它行走困難，所以企鵝行走消耗的能量是同體形動(dòng)物的兩倍。

最后，科學(xué)家得出結(jié)論，企鵝因?yàn)橥忍塘?，所以左右搖晃來(lái)彌補(bǔ)腿短的缺陷。

為了節(jié)省能量

后來(lái)，其他科學(xué)家對(duì)企鵝的步態(tài)做了進(jìn)一步的研究，看看體重變化會(huì)不會(huì)對(duì)其步態(tài)造成影響。只不過(guò)這次不用帝企鵝做測(cè)試，而是找了10只王企鵝，而且它們的體重也比一般的企鵝要重。同樣地，它們也被安排上了跑步機(jī)，跑步機(jī)速度為每小時(shí)1.4公里。另外也多記錄了企鵝三軸運(yùn)動(dòng)（前后、上下、左右）加速度的數(shù)值。

在它們保持原有體重的情況下，科學(xué)家先在跑步機(jī)上做測(cè)試，記錄了其運(yùn)動(dòng)時(shí)的相關(guān)數(shù)值。后來(lái)，科學(xué)家讓王企鵝禁食兩個(gè)星期，體重減下來(lái)了2公斤多點(diǎn)，然后再上跑步機(jī)測(cè)試。

科學(xué)家們?cè)疽詾?，體重變輕了，走路自然輕松了，速度自然會(huì)加快。因?yàn)椴还苁乾F(xiàn)實(shí)中的觀察，或者一些科學(xué)研究，都表明肥胖的人或者孕婦很容易改變步態(tài)來(lái)應(yīng)對(duì)體重的增加，比如拓寬他們的站姿，步伐更短。但令科學(xué)家驚訝的是，雖然企鵝減肥后左右搖晃的幅度減小了，但并沒有改變它們的步頻或姿勢(shì)。

這個(gè)研究表明，企鵝越胖，左右搖擺幅度越大。結(jié)合前面第一個(gè)研究，可以得出結(jié)論，企鵝之所以走路搖搖晃晃是因?yàn)橥榷?，而搖晃的幅度大小則取決于體重大小。而這一切最終都可以解釋為，是為了節(jié)省能量。

（張秋偉摘自微信公眾號(hào)“中國(guó)科普博覽”）