北極和南極同屬極地,為何北極熊全身白色,企鵝卻不是?差哪了?

2020-08-23 大臉科學視野

動物所表現出的不同樣子,大多都是常年進化適應環境的結果。誰也不會平白無故消耗能量去做無用功,所謂大自然的智慧可能就體現在這裡。雖然南極與北極都處於地球的最頂端,但生存在這裡的物種由於生存習性的差異,也就會顯示出不同的外表顏色。

企鵝前面多為白色,後背則是深色狀態。這是因為企鵝大多數時間生活在水中,由毛色前後色差所形成的偽裝,能夠讓企鵝很好地獵捕獵物以及躲避天敵,增加生存的機率。水下的動物從水下向上看時,企鵝腹部的白色能與水面很好的融合;從岸上向水中看,背部的顏色也能融入水底,企鵝很難被發現。

這個現象其實是一個非常著名的光學現象,叫做「賽耶定律」。當光從上方照射到三維物體上時,其表面會表現得更亮,而下方由於陰影的存在,則會表現得更暗一些。由於這種現象的存在,因此物體會被很好地辨認。

如果我們將上方的顏色變深,下方變淺,在光線作用後,整個物體的顏色就會變得更為均一,在純色背景下會更容易貼合進環境中,由此就會形成偽裝。我們把這種方式形成的偽裝稱為「反影偽裝」

顯然,大自然中的這些精靈很早就掌握了這種技巧,能夠讓它們更好地繁衍生息。背部的黑色其實還可以讓企鵝很好地吸收熱量,這對於冰天雪地的極地來說,可能是一件極為奢侈的事。有了外表顏色的加成,這項工作簡單了不少。

那為什麼不像其他動物全部進化為黑色呢?首先,相比較白色,黑色的毛髮需要更多的色素沉著,因此也意味著需要更多的能量供給到這裡。而企鵝在陸地上活動時,大多是匍匐和蜷縮的,水面遊泳時也是背頸部朝上,多餘的能量用來抓條魚不更好嗎?

北極熊為什麼是白色,還是要從環境中找原因。對於生活在浮冰以及冰面上的北極熊來說,白色是很好的保護色。北極地區少有植物,北極苔原附近的凍土地帶由於常年強風,植被也異常稀少,因此依靠植被來躲避天敵是行不通的。

在漫長的進化過程中,這些北極動物只能通過自身努力去隱藏自己,所以像北極熊、北極兔、北極狐等動物大多為白色的。當然這並不絕對,像北極南部地區的一些北極兔平時就為灰褐色,冬天時毛色就會變白。

因此,我們才一直說環境才是生物性狀的決定性因素。有趣的是,北極熊的毛色也並不是白的,它的皮膚甚至是黑的。我們看到的北極熊毛髮其實是一根根中空的無色管子,折射了陽光之後,才會顯示出白色的樣子。

這種空心的管子能夠儲存更多的空氣,就像我們日常用的蓬鬆棉被一樣,用空氣更好地隔熱保暖。而陽光也能透過管子,照射到黑色的皮膚上,很好地收集熱量。

一般隨著年紀的增長,北極熊的毛髮都會老化或弄髒,因此,野生環境下的北極熊很多都是乳白色或者黃色的。

總而言之,動物外表顏色其實是由環境因素而定,即使是北極也存在大量灰色和黑色的動物。而其他的動物,早已被進化的車輪碾壓在歷史的道路之中,剩的下都是這場生物與環境鬥爭的佼佼者。

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  • 北極和南極同屬極地,為何北極熊全身白色,企鵝卻不是?差哪了?
    雖然南極與北極都處於地球的最頂端,但生存在這裡的物種由於生存習性的差異,也就會顯示出不同的外表顏色。企鵝前面多為白色,後背則是深色狀態。這是因為企鵝大多數時間生活在水中,由毛色前後色差所形成的偽裝,能夠讓企鵝很好地獵捕獵物以及躲避天敵,增加生存的機率。水下的動物從水下向上看時,企鵝腹部的白色能與水面很好的融合;從岸上向水中看,背部的顏色也能融入水底,企鵝很難被發現。
  • 北極有北極熊,南極有企鵝,它們為何要在極地生存?兩極外還有嗎
    說起北極熊,我們都會想到寒冷的北極,而說到企鵝,我們也會想到寒冷的南極,因為它們都是這兩個地區的代表動物。那麼北極熊只生活在北極地區,企鵝只生活在南極地區嗎?並非如此。實際上企鵝和北極熊如今在世界各地都有,當然它們大都是在動物園中了。
  • 為什麼北極只有北極熊,南極只有企鵝?北極熊是怎樣來到北極的?
    地球的極地世界是北極熊和企鵝的天地。我們都知道北極是北極熊的世界,南極是企鵝的世界。那麼問題來了,北極和南極同樣覆蓋著冰川,同樣氣溫非常低,在這樣兩個氣候如此相似的地方,卻生活著兩種不同的生物,並且它們互不侵犯。為什麼北極有北極熊而無企鵝,南極有企鵝而無北極熊?
  • 為什麼北極只有北極熊,南極只有企鵝?北極熊是怎樣來到北極的?
    地球的極地世界是北極熊和企鵝的天地。我們都知道北極是北極熊的世界,南極是企鵝的世界。那麼問題來了,北極和南極同樣覆蓋著冰川,同樣氣溫非常低,在這樣兩個氣候如此相似的地方,卻生活著兩種不同的生物,並且它們互不侵犯。為什麼北極有北極熊而無企鵝,南極有企鵝而無北極熊?這樣一個看似簡單的問題卻難倒了許多科學家。
  • 為什麼南極沒有北極熊,南極企鵝不跑到北極呢?
    北極有北極熊,南極有企鵝,這是大家都知道的事實,但為什麼南極沒有北極熊,企鵝不跑到北極呢?科學界一般認為,一個長赤道讓兩極的喜寒動物永遠無法相見。但令人驚訝的是,最新的海洋生物普查顯示,至少235種海洋生物同時生活在北極和南極海域。
  • 南極的企鵝北極的熊,如果它們互換家園怎麼樣?
    清楚的記著小時候被人提問冷知識:北極熊為什麼不吃企鵝?也清楚的記著當時的自己沒有回答上來。從那個時候就深刻的記住了南極的企鵝北極的熊,它們在野外是完全沒有機會碰面的,當然了在極地館中它們可能相互看見過。
  • 北極的北極熊為什麼生活在北極?而不是在南極,因為企鵝不同意
    ,可以追溯到大陸板塊分離之前,而北極熊出現時間比企鵝就晚的多了,根據一項DNA的研究顯示,如今地球上每隻北極熊都是生活在冰川末期,位於愛爾蘭的一隻母棕熊的後代,這頭棕熊當時和古代北極熊雜交產下混血的後代,誕生時間距今僅有10萬年。
  • 趣味探討:既然北極生存環境惡劣,為何不考慮把北極熊送到南極?
    現在小朋友應該都知道企鵝生活在南極,北極熊生活在北極,企鵝和北極熊在野外是完全沒有碰面的機會的。受到溫室效應的影響全球氣溫不斷上升,地球兩極面臨著冰川融化的問題,對於一些極地動物的生存有一定的影響。在網上大家應該也看過北極熊孤獨的漂浮在浮冰上的照片,雖然北極熊會遊泳,但是如果沒有了大面積的冰層,它們的捕獵是會成問題的。因此有的人提出這樣的觀點,既然北極熊生存環境越來越惡化,為什麼不考慮把北極熊運送到南極來生活哪?
  • 將北極熊遷到南極,它能否生存?
    這是個看起來不錯的想法,因為北極和南極在我們的印象中都是「寒冷」的代名詞,如果將北極熊遷到南極,從環境上看,北極熊生存問題是不大的。而且北極熊的生存現狀並不樂觀,因此,「北熊南調」或許是北極熊的另外一個出路。那麼,北極熊遷到南極真的能夠生存嗎?有什麼利弊呢?我們簡單的來聊一下這個問題。
  • 大自然的紀錄片《地球脈動》南極嚴冬有帝企鵝,北極春天有北極熊
    本貓苘最近在看大自然的紀錄片《地球脈動》,想寫寫有關大自然的文章,所以今天來說說有關南極和北極!南極和北極是地球最冷的地方,大約是1400萬平方公裡,由於緯度較高,常年嚴寒,只有夏冬兩季,不過兩極的順序不一樣,如果南極夏天,北極就是冬天,如果南極白天,那麼北極就是夜晚,雖然有陽光照射,但氣溫並不是很高。
  • 南極有北極熊嗎?北極有沒有企鵝?
    南極是地球上最後一個被發現、唯一沒有人員定居的大陸,被人們稱為第七大陸,整個南極大陸被一個巨大的冰蓋所覆蓋,但還是有一些頑強的動物們卻選擇了這片荒涼的大陸世代生存,如帝企鵝、韋德爾海豹、海獅等,那麼南極有北極熊嗎?北極有沒有企鵝?
  • 如果「北極熊」去到南極,「企鵝」去到北極,會怎麼樣?
    有「冰雪高原」之名的南極是世界上最冷的地區,因此也被稱為是地球上的「白色沙漠」,在這裡生活著一群萌萌的動物:「企鵝」。而北極地區雖然不像南極那麼的寒冷,但是其大部分的區域也是終年冰封的,在這裡也生活著一種非常可愛的動物:「北極熊」。地球上的南極和北極,一個在底部,一個在頂部,都是極其寒冷的地區。
  • 冷知識:為什麼企鵝和北極熊不能一起玩?北極熊到南極會怎樣?
    回歸現實,北極熊和企鵝為什麼不能一起玩?因為北極熊在北極,企鵝在南極,相隔太遠。相傳企鵝有一天去找北極找北極熊玩,就從南極出發,走啊走走啊走,走了20年走到赤道,突然想起來:「臥槽,家裡門沒關!」故事終正經一點,後來由於人們的參與,終於在一些動物園可以,企鵝和北極熊可以見面了:即使這樣,企鵝和北極熊也不能一起玩,因為北極熊作為肉食動物,可能會吃掉企鵝。有人曾經這樣做出一個假設:如果把北極熊運到南極會怎麼樣?
  • 極地暴露多重危機:「血雪」出現、企鵝暴減77%、北極熊餓死……
    可對南極的生物們來說,卻是最為致命的打擊。 2 企鵝數量暴減77% 南極的代表性動物企鵝,已經身處這場危機的最前線。 高溫的加劇,導致南極的冰蓋消融、冰川流速加快、海冰變薄,企鵝的家也隨著冰川的融化而慢慢消失。
  • 為什麼南極沒有北極熊,北極沒有企鵝?如果換一下行嗎?
    北極和南極,是地球兩個相似的寒帶生態系統。北極的代表物種是北極熊,而南極的代表物種是企鵝。由於隔著赤道和茫茫萬裡,南北極生活的物種應該有很大的區別。就像北極熊無法前往南極一樣,企鵝也不會出現在北極。和陸地環境不同的是,海洋裡的溫度差異並不大,尤其越往深海,水溫的差距就會越小。這或許給了一些物種能同時在南北極生存的可能。它們甚至可以跨越赤道,來一場南北極之前的友好交流。也有人認為,南北極之所以出現相同的物種,這都是因為在億萬年前,南北極的生物生活在相同的地區內,後來隨著地球的板塊運動,它們才逐漸分為了南極和北極。比如企鵝和北極熊。
  • 如果把南極的企鵝運到北極,會怎麼樣?科學家:沒你想的那麼簡單
    不管你是否對極地文化感興趣,也能夠很輕鬆的知道兩極的代表動物。他們分別就是南極的企鵝和北極的北極熊。但是如果你對這些極地生物有一定的探索精神,可能就會提出這樣的疑問。那就是企鵝為什麼只在南極生活?他們為什麼沒有在北極出現呢?
  • 可以把北極熊運到南極去嗎?
    但是生命進化的潛力是無限的,在南極和北極仍然生活著不少的生物,這些生物為了適應極地特殊的環境,進化出了各種特殊的能力,比如北極就生活著現存最大的陸地捕食者——北極熊。北極熊和棕熊十分相似,但是北極熊並不是棕熊的亞種,雖然它們之間不存在生殖隔離,但是北極熊在寒冷的極地環境影響下,已經進化成為了一支獨立的物種,大約在40萬年前,一支北極熊在西伯利亞地球被冰川阻隔,無法回到陸地和其他棕熊接觸。
  • 北極熊放在南極會怎麼樣!除了南極有企鵝,你知道哪裡還有嗎?
    有洪堡企鵝、麥哲倫企鵝、黑腳企鵝和中環企鵝,他們都分布於溫帶低緯度地區,而加拉帕戈斯企鵝則更接近赤道。極地地區只有帝企鵝和阿德利企鵝。>南極是一個完全被冰川覆蓋的孤立大陸,而北極則是歐亞美洲大陸的延伸,兩者的地理位置不同。
  • 南極為何沒有北極熊?如果把北極熊送到南極,它還能生存嗎?
    北極熊和棕熊在體型上是十分相似的,但他們兩個卻是不同的舞種,在40萬年前棕熊的團體被打散了,一些棕熊進入到了北極地區,由於大量冰川的阻擋,這些棕熊無法再次回到陸地與其他的熊類和繁衍,只能在北極圈內生存,為了適應北極寒冷的環境,它們在進化過程中,改變了自己的生活方式,通過捕食海豹和魚類倖存了下來。
  • 除了看企鵝和北極熊,還能在南北極幹什麼?
    △Credit: silversea.com也總有人抵達北極,見過北極熊、追過極光、扣開過末世種子庫的大門。△Credit: 脫脫那麼除了眾所周知的企鵝和北極熊,在南北極還能幹什麼?南極圈看企鵝南極半島上棲息著無數企鵝與海鳥,它們是這片大陸真正的主人。