帝企鵝抱團取暖時,最外層快凍死,而最裡層卻熱暈,這是為什麼?

2021-01-11 星球上的科學

帝企鵝是企鵝家族中最大的物種,一般的身高在90釐米,最高可以達到120釐米,體重最重可以達到50千克。它屬於群居性動物,每當南極洲出現極端寒冷的天氣,一般在極夜前後,溫度達到負五六十度,帝企鵝就會擠在一起來防風禦寒,它們會形成一個巨大的陣仗,最外層和最裡層的溫度也會形成巨大的反差,這是為什麼呢?

帝企鵝能夠生活在氣候極端惡劣的南極是依靠什麼呢?

其實帝企鵝在寒冷的天氣裡生活的很快活。首先,就像我們人類在過冬的時候,依靠厚重的棉服來抵禦寒冷一樣,帝企鵝依靠它們自身又密又濃的羽毛來抵禦寒冷。

其次,我們從幾何生物學的角度來看,球形物體的比表面積是最小的,與外界有著最小的接觸面積,帝企鵝進化的近似球體的身體,就與寒冷的外界有著很小的散熱面積和散熱速度,可以將大部分的溫暖保留在自己身上。

最後,也不用擔心帝企鵝露在外面的腳,因為帝企鵝的腳是可以收縮到它們的肚皮之下的,也能得到很好的保暖。

帝企鵝抱團取暖的陣仗是如何構建的?

帝企鵝抱團取暖的前提背景和它們的繁殖有關。南半球的3到4月已經臨近冬天,每年的這個時候雄性帝企鵝就會開始求偶,雄性帝企鵝會通過叫聲來吸引雌性帝企鵝的注意。帝企鵝也在每一年中嚴格遵守「一夫一妻」制。求偶成功後就開始進入懷卵階段,雌性帝企鵝一般會懷卵2個月左右,在5到6月產下一顆450到500克的企鵝蛋。

由於雌性帝企鵝在懷卵期間會產生妊娠反應,就造成食慾大減,如果反應嚴重的話,可以長達1個月不進食。所以雌性帝企鵝將會在完成產卵後,離開繁殖地返回大海去捕食,以補充能量,這時負責孵蛋的重任就由雄性帝企鵝來承擔了。

雄性帝企鵝會將企鵝蛋放入自己的孵卵斑中,孵卵斑就相當於帝企鵝的育兒袋,它可以始終保持孵蛋所需要的36攝氏度。但是這個時候正值南極洲出現極端寒冷天氣的時候,並且雄性帝企鵝又由於孵蛋的重任在身,無法通過下海捕食來補充自身的能量以抵禦嚴寒,這時依靠自身的力量看來是難以禦寒了,它們就只好通過抱團取暖的方式來抵禦寒冷。

而帝企鵝抱團取暖的這個陣仗是由它們自覺形成的,沒有刻意的去選擇一個絕佳的位置,也沒有刻意去分配誰在裡層誰在外層,裡外層的順序可能只和帝企鵝過來聚集的早晚有關。帝企鵝就這樣冷了就和身邊的帝企鵝們抱團,逐漸形成一個大的陣仗。

由於帝企鵝所堆積成的這個陣仗太過於密集,最中心的溫度能夠超過三十多度,抱團取暖的陣仗最外層和最裡層簡直是冰火兩重天,那麼最外層和最內層的帝企鵝們不會有生命危險嗎?

其實它們是不會有生命危險的,外圍的帝企鵝為了取暖會向中間聚攏,而內層的帝企鵝為了散熱也會向外圍擴散,這種來回替換的行動大約每半分鐘就會發生一次,有時最內層的帝企鵝也會因為太熱而一鬨而散,前去散熱,甚至會趴下來吃雪。

雄性帝企鵝一般經過大約60多天的時間就可以將小企鵝孵化出來,這時補充完能量的雌性帝企鵝就會經過漫漫長路返回到繁殖地,通過叫聲找到自己的配偶和小企鵝,然後通過自己儲存的食物來餵養小企鵝。

將小企鵝交接完成後,雄性帝企鵝就會跋山涉水的前去覓食,補充自己的肌體。當然,企鵝一家人在小企鵝長到3個月大時還會重聚。這時的小企鵝羽翼逐漸豐滿,能夠基本獨立,雄性帝企鵝就會帶著雌性帝企鵝和小企鵝去外海生活。

相關焦點

  • 帝企鵝抱團取暖時,最外層快凍死,最裡層卻熱暈,為什麼會這樣?
    「企鵝抱團取暖」是南極洲每年都發生,卻是難得一見的盛況,因為此時正是南極最寒冷的時間段,極夜前後的南極,不是墨墨黑的黑夜就是昏暗的太陽還未從地平線上升起,即使人類的活動也受到限制!在零下五六十度的南極,報團取暖外層的企鵝,不是會被寒風直接襲擊麼,為什麼不會被凍死?
  • 企鵝抱團取暖時,最外層的難道不會被凍死嗎?
    抱團取暖最典型的代表就是帝企鵝是企鵝中體型最大的企鵝,最能抵抗寒冷的物種之一,它們的體積與表面積比例大,意味著單位體積的散熱量少,為了應對寒冷的天氣,它們必須想盡一切辦法減少熱量散失企鵝是極其抗凍的,但在寒冷的南極,再抗凍的身體也經受不住南極的暴風雪它們甚至能抵禦零下20攝氏度甚至是更低的溫度。不僅不會被凍死,而且在冰天雪地裡繁衍生息。在南極,天氣惡劣的時候,溫度可以達到零下49攝氏度。
  • 企鵝抱團取暖時,最外層的企鵝會被凍死嗎?最中間的企鵝會被熱趴?
    在看動物的紀錄片時,經常會看到企鵝經常扎堆在一起,最外層的企鵝要抗住時速一百英裡的寒風,那它們會不會被凍死了?知道這個問題,我們首先要知道它們為什麼要扎堆。,那就錯了,要是最外層的企鵝被凍死的話,那就沒有企鵝願意呆在最外面了。
  • 企鵝常常抱團取暖,為何最外層的凍不死?難道它們不怕冷嗎?
    在很多關於科普自然類的節目之中,我們經常可以看到南極企鵝抱團取暖的景象,幾千甚至上萬隻企鵝圍成一個大圈,看起來十分壯觀。眾所周知企鵝抱團取暖是為了彼此之間增加熱量,防止凍死,可企鵝在取暖的過程中最外層的往往很少有凍死的情況,這又是因為什麼?難道它們不怕冷嗎?
  • 南極洲冷的時候,企鵝們抱團取暖,最外層的企鵝怎麼辦?
    有網友問,「南極洲冷的時候,企鵝抱團取暖,最外層的企鵝怎麼辦?」企鵝們待在寒冷的冰冷王國之中,南極洲廣袤的冷凍大陸上生存著數十萬隻的企鵝,特別是南極洲迎來極夜的時候,氣溫可以低到零下四十攝氏度去,企鵝也是冷的瑟瑟發抖。冷了怎麼辦,就得要抱團。
  • 南極最寒冷的時候,企鵝們會抱團取暖,那最外層的企鵝會被凍死嗎
    地球上哪裡最寒冷呢?想必大部分人都會回答南北極了。在南極大陸生活著非常多的企鵝,種類其實也有不同的,最出名的就是帝企鵝了,在南極極夜肆虐的時候,其它切都會選擇遷徙到南美洲、非洲或者暫時躲避到南極大陸外圍的浮冰還有島嶼上面,但是帝企鵝不一樣。
  • 抱團取暖的帝企鵝帶來的啟示
    德國攝影師曾拍攝過一組帝企鵝在暴風雨中抱團取暖的照片,只見成百上千隻帝企鵝緊緊地擠靠在一起,相軍之間獲取熱量,從空中看就像一個不規則的實心圓。這個實心圓是怎麼形成的?動態的影像資料還原整個過程:暴風雪來臨前,原本排成一排的帝企鵝暫停遷徙,以幾個成員為中心組成一個小圓,鄰近成員自覺緊貼小圓的外圍,使實心圓進一步擴大,每一個後來者都自覺地貼在先前處於圓周的成員外側,最終形成壯觀的抱團取暖陣勢。科學家測量發現,靠近圓心的位置,帝企鵝擁抱在一起溫度竟不可思議達到冰點以上。
  • 企鵝的聰明取暖方式,為什麼外層企鵝不會凍死呢?西瓜視頻告訴你
    企鵝大家肯定都不陌生,雖然很多人都沒有見過真實的企鵝,但是在動物紀錄片裡還是會常常看到的,憨態可掬的小企鵝,搖搖晃晃地行走,簡直能夠萌化很多女孩子的心,企鵝生活在冰天雪地的南極。大家都知道南極溫度非常低,可以說是世界上溫度最低的地方之一,經常會有寒風肆虐,就算是人們穿著厚厚的衣服都受不了,企鵝就算是已經適應了當地的環境,不代表感覺不到冷呢,那麼企鵝在寒風來臨時是怎麼抵禦寒冷的呢?
  • 身穿燕尾服的「動物紳士」帝企鵝,抱團取暖的它們真的太可愛啦
    如果只是在平常生活中,企鵝也是會怕冷的,所以這時候往往就會出現那些令我們熟悉的企鵝抱團取暖的畫面,那麼企鵝這麼厚的毛髮和脂肪存儲都要抱團取暖,證明了它們的生活環境真的很寒冷了,既然這樣,那在抱團取暖過程中,最外層的企鵝不會被凍死嗎?
  • 企鵝抱團取暖時,最外層企鵝會不會太吃虧?吃虧的不是它
    當然,企鵝的身體構造與我們大不相同,在它們的皮膚之下有著厚厚的脂肪,可以起到很好的禦寒保暖作用,此外,企鵝雖然不會建造房屋禦寒,但卻可以抱團取暖,大量企鵝擠成一堆相互取暖的景象,在與企鵝相關的紀錄片中是極為常見的。而每當我們看到這樣的景象時,都不禁會生出一個疑問,位於這一堆企鵝最外層的傢伙們,會不會太吃虧了?這還要從企鵝堆的形成說起。企鵝為什麼要組合成堆呢?
  • 企鵝抱團取暖的科學原因
    假設,你在一個冰天雪地的室外環境裡,並且有充足的熱水。你先將一個空杯子倒滿了熱水放在地上。這個時候,你就可以觀察到一個現象——杯子裡的水會很快變涼。那這是為什麼呢?其實是一個很簡單的物理學原理——熱量傳遞。
  • 實拍帝企鵝雪地裡抱團取暖 大批「極地萌主」來襲萌出血
    2018年12月4日報導(具體拍攝時間不詳),上個月,墨西哥攝影師Natalia Del Rio探訪南極洲一個帝企鵝棲息地,用鏡頭記錄下了企鵝大軍在雪地裡抱團取暖的場景,大批「極地萌主」擠作一團,畫面萌爆了。
  • 為「父愛」落淚,暴風雪中,帝企鵝爸爸為了保護孩子,被活活凍死
    在遙遠的南極,生命的禁區內,父愛的腳步並沒有因為嚴酷的自然環境而停下,相反,在這片銀白之地,父愛的流露更加強烈。BBC攝影組用鏡頭記錄下了帝企鵝爸爸,在面重重困難時,依舊不拋棄後代,用自己的生命保全它們幼小的生命的一個個瞬間。我們在感慨在這樣艱難的環境裡生命繁衍的奇蹟時,是否也能夠把讚美送給那些用生命澆灌出的「父愛」?
  • 北京動物園猴子抱團取暖 你穿羽絨服凍哭為啥它們沒事
    北京動物園猴子抱團取暖,登上熱搜。近日北京達到了21世紀以來最冷的溫度,在城區普遍零下18度,郊區更是達到了零下20多度,再加上大風的肆虐,據說體感溫度已經達到了零下30度。看看人們一個個厚重的棉大衣羽絨服包裹的緊緊的,沒想到還會有人去關心動物園裡的猴子冷不冷~北京動物園猴子抱團取暖,你穿羽絨服都寒冷為啥它們沒事?北京動物園猴子抱團取暖北京動物園猴子抱團取暖引發關注,從網友曬出的視頻畫面來看,猴子們抱在一起瑟瑟發抖,互相依偎情意濃濃。有網友就說看著太可憐了。
  • 環尾狐猴「抱團取暖」
    雲南野生動物園工作人員說:「大熊貓和老虎是耐寒性強的動物,平時比較怕熱,冷天裡它們反而會更活躍。同時,多給它們補充一點食物很有必要,因為這個時候,它們的胃口不錯。」飼養員給大熊貓準備了蘋果、竹葉等食物。 在環尾狐猴館,因為天氣寒冷,飼養員給狐猴們準備了取暖設備。不過由於狐猴天性喜愛陽光,十幾隻環尾狐猴沒有待在溫暖的房間裡,卻一起在室外「抱團取暖」。
  • 脫掉衣服抱團取暖是基本功!
    其實對於軍人來說最好的辦法就是活動起來,這也是他們的常用的取暖方式,但是人遲早要睡覺,不停的運動總要消耗過多的能量,而對於特種兵而言這些還不算什麼,他們最怕的是暴露自己,不能生火取暖,不能到處亂跑亂跳,幹什麼都要低調,那麼天氣太冷是肯定會凍死人的,二戰時期各國軍人都有成建制的士兵被凍死的先例,那是一段悲痛的歷史,那麼對於特種部隊而言,他們在寒區又該如何克服寒冷呢?
  • 冬天很冷,但流浪貓取暖的方式,更讓人心疼!
    馬上入冬,又到了每年流浪動物們最難熬的時刻了,因為冬季的寒冷加上食物短缺,會淘汰掉許多流浪動物,尤其是流浪貓,越往北,流浪貓被寒冷淘汰掉的機率越高。所以每到快入冬時節,流浪貓們就越缺少食物,因為它們需要更多食物,來發出更濃密的毛髮,提高它們安全度過寒冬的機率。
  • 《帝企鵝日記2》:帝企鵝的繁衍和成長的跌宕曲折和千難萬險
    近日,《帝企鵝日記2:召喚》隆重上映,也許大家對這部電影不很熟悉,因為它的第一部是遙遠的13年前拍攝的《帝企鵝日記》,13年前想必很多年輕人還是很小的時候吧,但是確實是席捲全球、獲獎無數(比如:奧斯卡最佳紀錄片長篇)、口碑極好(比如:豆瓣評分高達8.6分)。
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