鸟中“异类”：帝企鹅为啥把自己变那么胖？

一提到鸟类，我们脑海中浮现出的往往都是非常灵巧，能够在天空中自由翱翔的形象。

对这些鸟来说，它们演化的重要任务之一就是让自己的身体变得轻盈。比如，它们身体里脂肪相对较少，骨骼也是中空的，这些都可以帮它们减轻重量，方便它们飞起来。

但在鸟类家族中有一些“另类”，它们的外形跟“灵巧”两个字没有半毛钱关系，最典型的代表，要数帝企鹅了。

它们长着圆滚滚胖乎乎的身体，看起来和天空是彻底无缘了。

胖乎乎的帝企鹅，图片来源：Wikipedia

但实际上，这样的身体是帝企鹅生存智慧的体现，它们要翱翔的“天空”不在头顶上，而是在南极周围冰冷的深海里。

帝企鹅：胖是为了保命

帝企鹅的个头是企鹅家族里最大的，它们能长到1.2米长，站起来就跟一个7岁左右的儿童差不多高。

但它们的体重可比正常的小朋友沉太多了。

一般7岁的儿童，体重也就20多公斤，但帝企鹅能够长到46公斤重，快有人类儿童的两倍了。

胖乎乎的帝企鹅体重快有人类儿童的两倍重，图片来源：Wikipedia

它们这么重，靠的是两样“法宝”，脂肪和骨骼。

我们先从脂肪说起。帝企鹅需要很多脂肪这一点并不难理解，毕竟它们生活在南极的冰天雪地之中嘛。

但帝企鹅和其他企鹅还不太一样。

虽然一说起企鹅，我们总是会把它们跟南极大陆联系在一起。但实际上，真正会在南极大陆过冬的只有帝企鹅和阿德利企鹅。

相比于阿德利企鹅，帝企鹅在冬天还会更深入南极腹地一些，并且在这里繁殖后代。

每到冬季，雄性帝企鹅则会带着蛋朝南极大陆深处进发，在地球上最寒冷的地方孵化它们的宝宝，在这个过程中，雄性帝企鹅就不再进食了。对抗寒冬以及维持生命所需的能量，就都要从脂肪里来。

雌性帝企鹅会去海里找吃的，为即将出世的企鹅宝宝储备食物。在海水中，脂肪也能起到一定的隔热作用，防止帝企鹅体温过低。

雄性帝企鹅在繁殖季到来之前，平均体重会达到38公斤，但是繁殖季过后，它们的平均体重会减轻至23公斤，前后一共掉了15公斤的体重。雌性帝企鹅没这么夸张，但平均一个繁殖季也会减轻6公斤左右的体重。

如果没有充足的脂肪储备，帝企鹅是没法熬过寒冬的。所以，帝企鹅们长得胖乎乎的，其实是为了应对南极最残酷的环境。

密实的骨骼为企鹅增加配重

说完脂肪，再说一说帝企鹅的骨骼。

前面提到，绝大部分飞鸟都把自己的骨骼演化成了中空的形态，这样的骨骼能够让它们更轻巧，能更好地在空中飞行。

而帝企鹅则相反，它们演化出了非常结实的骨骼，里面几乎没有什么空气。为什么要演化出这样的骨骼？

这样的骨骼能给它们带来两个巨大的优势。

第一个优势就是帮助它们沉下去。

企鹅的羽毛（包括里面夹杂的空气）以及脂肪，会产生巨大的浮力，如果它们的骨骼也是中空的，那它们就需要花费很大的力气才能往下游，这是非常浪费能量的。

它们致密的骨骼就像人类潜水员身上挂的配重铅块一样，能够帮助它们快速下沉。

另外，实心的骨骼还有一个优势——它们比中空的骨骼更抗压。

在企鹅家族（甚至放到整个鸟类家族里），帝企鹅都是妥妥的潜水冠军。它们能够下潜到水下500多米深的地方去寻找猎物。

下潜到这样深度，它们的身体会承受巨大的水压，如果骨骼是中空的，外部水压很容易就会把骨骼给压碎。而帝企鹅近乎实心的骨骼，就能让骨骼免受水压的伤害。

失去了天空，赢得了海洋

虽然帝企鹅的身材和飞行是无缘了，但它们却能够在海洋中“翱翔”。

帝企鹅在入水前或者刚刚入水时，它们会主动收缩羽毛根部的肌肉，调整羽毛角度，将羽毛里过多的空气挤出来，防止它们产生“多余的”浮力。而且在“排气”之后，外部羽毛会紧紧贴合在它们身上，让它们的身体呈现更好的流线型。

这让帝企鹅能够在水下非常灵巧地游来游去。

更有意思的是，当帝企鹅决定从水下蹿上岸的时候，它们并不是直接往岸上跳。

它们会先在海面停留一小会，让空气重新填充进自己的羽毛里。然后返回海水深处，重新往海面上“冲刺”。在这次冲刺的过程中，它们会再次收缩羽毛根部的肌肉，把空气向后挤出。

这些挤出的空气，能够为企鹅来一个“涡轮增压”，让它们的速度瞬间提升到原来的2倍多。借助这个速度，它们能够从海水中一跃而起，享受属于自己的短暂“飞行时光”。

你看，厚厚的脂肪和密实的骨骼，让帝企鹅变得又胖又重，但正是因为有了这样的特征，它们才成为了唯一敢在冬季朝着南极大陆深处进发的企鹅。

而且，它们还利用特殊的空气调节机制，把海洋变成了可以自由翱翔的天空。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨科普中国科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨代丽 科普作者 高级工程师

审核丨黄乘明 中国科学院动物研究所研究员 海南大学特聘教授 中国动物学会监事 中国野生动物保护协会理事