企鵝走路為什么會搖搖晃晃

◎ 蘇澄宇

都說企鵝可愛，人們之所以覺得它可愛，一部分是因為它憨態(tài)可掬，配色和熊貓一樣都是黑白相間的；另一部分是因為它走起路來搖搖晃晃。不過企鵝走路為什么要左右搖擺呢？

為了提高行走效率

加利福尼亞大學伯克利分校和科羅拉多大學博爾德分校的科學家做了一個研究，關于企鵝走路的力學分析。他們發(fā)現(xiàn)企鵝這么走路是為了提高能量的利用效率?？茖W家在海洋公園找了5只帝企鵝，在一個專門為企鵝設計的“跑步機”上測試企鵝每一步的力量大小、施力方向以及移動速度。研究中，兩個科學家測量了帝企鵝行走過程（0.5m/s）中的能量回收率，居然達到了80%，超過了人類的能量回收效率。不僅如此，研究者還認為企鵝的步態(tài)是所有陸行動物中能量回收率最高的。

假如企鵝沒了搖晃的側向運動，那么它的步行效率將會降低很多。因為企鵝在左右搖擺的時候，重心會發(fā)生變化，產(chǎn)生重力勢能，進而轉(zhuǎn)化為動能幫助行走。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，這導致它行走困難，所以企鵝行走消耗的能量是同體形動物的兩倍。

最后，科學家得出結論，企鵝因為腿太短了，所以左右搖晃來彌補腿短的缺陷。

為了節(jié)省能量

后來，其他科學家對企鵝的步態(tài)做了進一步的研究，看看體重變化會不會對其步態(tài)造成影響。只不過這次不用帝企鵝做測試，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，跑步機速度為每小時1.4公里。另外也多記錄了企鵝三軸運動（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，科學家先在跑步機上做測試，記錄了其運動時的相關數(shù)值。后來，科學家讓王企鵝禁食兩個星期，體重減下來了2公斤多點，然后再上跑步機測試。

科學家們原本以為，體重變輕了，走路自然輕松了，速度自然會加快。因為不管是現(xiàn)實中的觀察，或者一些科學研究，都表明肥胖的人或者孕婦很容易改變步態(tài)來應對體重的增加，比如拓寬他們的站姿，步伐更短。但令科學家驚訝的是，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。

這個研究表明，企鵝越胖，左右搖擺幅度越大。結合前面第一個研究，可以得出結論，企鵝之所以走路搖搖晃晃是因為腿短，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“中國科普博覽” 圖/雨田）