本文轉載自公眾號:SME科技故事
在大眾的傳統印象裡,南極洲就是白茫茫的一片。
但事實上,南極還可以是粉紅色的。
阿德利企鵝糞便染紅雪地 圖中還清晰可見彩色的「企鵝公路」
阿德利企鵝的粉色糞便,正在給雪白的南極大陸上色
因為企鵝的種群龐大且又拉得多,在太空中我們甚至都能看到這一抹亮眼的粉(或紅棕色)。
不過,先不要為企鵝粉色的糞便而少女心泛濫。
若是身在南極,你一定會感到崩潰。
因為企鵝糞便雖然是粉色的,但味兒也依然重口味。
變粉的阿德利企鵝,真香
在磷蝦吃多了的情況下,企鵝的排洩物就變成粉色,或者紅棕色。
磷蝦在商業上被大量捕獲,用來生產寵物食品和營養補充劑。
在海洋中,磷蝦也餵飽了無數海洋動物。
但磷蝦身上的天然色素——蝦青素,卻染紅了它們的便便。
於是,在企鵝群聚集的地方總是一片鮮紅,並伴隨著又腥又臭的企鵝屎味兒。
藍鯨魚每天都會吃掉大量磷蝦,其糞便也會隨之變粉
而臭魚和爛蝦總是一對的,藍色的銀魚也是企鵝的主要食物來源之一。
所以,企鵝糞便的顏色也會隨著食譜的改變而變色。
然而,無論是魚還是蝦,企鵝排洩物的腥臭味總能讓人窒息。
幾乎每位踏上過南極的人類,將永生難忘這股味兒。
大多從南極回來的人類,都會誇獎過企鵝的可愛,以及吐槽過它們屎很臭。
衛星圖像中的企鵝糞便汙漬
圖源:DigitalGlobe / British Antarctic Survey
但你別說,這又臭又髒的企鵝排洩物的作用還真不小。
首先,企鵝深色的糞便就能加速冰雪融化,有利於種群繁育後代這件終身大事。
南極的氣溫很低,冰雪總是覆蓋著地面。
為了防止自家的蛋寶寶被凍成冰蛋,它們是堅決不能將蛋放置在冰冷的雪地上。
這時候,一泡熱乎的糞便就顯得尤為重要了。
企鵝排便,可以將白茫茫的一片雪地被染成粉色乃至褐色。
而深色相對於白色來說,能更好地吸收來自太陽熱量。
時間一長,被糞便覆蓋的冰雪,就有足夠的熱量融化了。
所以每到交配季節,這些企鵝就會聚集在一起。
他們齊心協力地朝冰面噴糞,為孩子們開闢著育嬰場。
可不要小瞧企鵝噴糞的力量。
曾有一份研究表明,一隻阿德利企鵝排空時,腸道產生的壓力是人類的四倍之強。
撅起屁股,身子稍微向前傾,再抬起尾羽,它的糞便就能被投射到方圓40釐米開外。
要知道,企鵝的身高也就60釐米左右。
而靠著研究阿德利企鵝排便的壓強,研究人員還獲得了2005年的搞笑諾貝爾獎。
所以說,只要是被企鵝選中的地方,就必然是一大片裸露的巖地。
而且企鵝的繁殖區越大,大便覆蓋的面積也就越大。
人類嫌棄企鵝群髒,其實它們還笑人類看不穿。
那裡很臭,但對於企鵝寶寶來說已是最溫暖的家。
有動物的地方,就必然有排洩物。
反過來,用排洩物來追蹤動物的行蹤,就最適合不過了。
而在南極,企鵝數量又是如此地龐大。
在太空中看下去,企鵝深色的糞便就像白色襯衫上的汙漬,尤為扎眼。
所以企鵝的糞便汙漬,也成了科學家研究企鵝種群與棲息地的重要依據。
南極是全球氣候變化的敏感神經,氣候變化會直接影響到企鵝的數量。
但想給企鵝進行人口普查,這項任務是艱巨的。
科學家們在環境惡劣、地廣人稀的南極作業,比想像中還要困難。
於是,企鵝糞便就成了研究的突破口。
在南極羅斯海華盛頓角海冰邊緣的帝企鵝
2009年,在對帝企鵝的空中研究期間,研究人員發現地面上一片片龐大的糞便。
利用糞便,他們能準確推斷出了企鵝棲息地的位置。
從那時開始,科學家們就學會了從空中觀察企鵝糞便,找出更多的企鵝棲息地。
Google Earth下的企鵝糞便汙漬
此外,根據企鵝糞便汙漬的面積大小,人類還能利用衛星圖像推斷出企鵝棲息地的種群數量。
首先,通過衛星圖片搜索白色冰面上的褐色像素點,以確認企鵝棲息地的位置。
然後再通過高清圖片,來對企鵝數量進行觀測與計算。
這種方法,就極大地提高了企鵝相關的生態學研究的效率。
科學家不用親臨現場,就能獲得大量有效信息。
衛星圖像中拍攝到的阿德利企鵝棲息地一角
例如,2018年美國石溪大學的生態學教授希瑟·林奇(Heather Lynch)及其團隊,就運用這種方法發現了一個全新的、超大規模的阿德利企鵝棲息地。
大約有150萬隻阿德利企鵝,就在這個遙遠的島嶼群上休養生息。
但在這之前,從來沒人在這上面發現過阿德利企鵝。
發現150萬隻阿德利企鵝的「危險群島」(Danger Islands)在南極地圖中的位置
即使在南極的夏天,這個島嶼群周圍依然環繞著一圈厚厚的海冰。
所以,這個群島也因此得名「危險群島」(Danger Islands)。
可謂遠在天邊,近在咫尺。
因為危險和太難到達等原因,幾乎很少有研究人員會登島造訪。
出於同樣的理由,科學界也沒想到個頭不大的阿德利企鵝,竟能夠到達這片「荒蕪之地」。
研究人員登上危險群島
也就是說,在這之前的幾千年裡,根本沒人知道這島上竟還有這麼多企鵝。
直到衛星地圖檢測到了該島上不尋常的褐色像素點,這150萬隻阿德利企鵝才首次被人類發現。
當時,希瑟·林奇及其團隊已開發出了一種自動化檢測算法,能夠自動標記圖片中的不同像素。
在這之前10個月裡,他們已對南極洲大陸每一個無雲衛星圖像進行了檢測。
而150萬隻阿德利企鵝是什麼概念?這已是南極半島其他地區總和的一半。
對於現代社會來說,這是件令人難以置信的事情,無異於一次「地理大發現」。
自20世紀90年代以來,阿德利企鵝的數量就一直穩定地減少。
因為一直無法確定原因,大家都在為這些小可愛的命運而擔憂。
所以在公布該消息時,人們自然為此感到興奮與激動。
過去一直在緩慢下降的種群數量,一下就被隱匿在「危險群島」上的阿德利企鵝拔高了。
危險群島上密密麻麻的阿德利企鵝
為了揪出南極洲的所有企鵝棲息地,希瑟·林奇教授及其團隊還發起了MAPPPD項目。
而這個項目又名「看便便找企鵝」。
他們希望靠群眾的力量,再結合衛星圖像來找出企鵝的種群信息。
他們還堅信,過去的搜尋中肯定存在著許多漏網之鳥。
MAPPPD項目網頁界面,地址http://www.penguinmap.com/contribute/
但談到糞便,萬變不離其宗的便是其作為「肥料」的用途。
而企鵝的糞便,其實也滋養了整個貧瘠的南極大陸,養活了許多小動物。
企鵝糞便裡,蘊含著碳、氮和磷等各種豐富的養分。
有了這些便便,南極生物才能呈現出現在的多樣性與活力。
只是在過去,科學家都一直忽視了企鵝糞便的力量。
最近一項研究發現,企鵝便便對生物多樣性的影響範圍可達1000米。
越靠近企鵝棲息地的區域,整個食物鏈就越充滿活力。
其中受益最大是土壤。企鵝糞便部分蒸發成了氨,然後被風吹到內如進入土壤。
這便為初級生產者提供了足夠的氮。
據研究人員統計,每平方米土壤中有數百萬無脊椎動物。
這物種豐富度,相當於其他區域的八倍。
所以除了可愛,企鵝並非就一無是處,至少需要承認它們還「又臭又有用」。
*參考資料
Victor Benno Meyer-Rochow,Jozsef Gal.Pressures produced when penguins pooh—calculations on avian defaecation.Polar Biology.2003.12
Jason Daley.Adelie Penguins Poop So Much, Their Feces Can Be Seen From Space.Smithsonian.2018.12.13
Multi-modal survey of Adélie penguin mega-colonies reveals the Danger Islands as a seabird hotspot.nature.2018.03
Influential excrement: How life in Antarctica thrives on penguin poop.2019.05.09
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