居住在南極的企鵝給人一種憨厚可愛的印象。圖/樹下繪本
文/鄭可安(國立台北教育大學自然科學教育學系四年級)
居住在南極的企鵝給人一種憨厚可愛的印象。除了圓滾滾的嬌小身軀,再加上走起路來搖搖晃晃的呆萌模樣,奠定了牠們屹立不搖的人氣王地位。不過,企鵝明明和人類一樣能以雙腳走路,為什麼牠們不能好好的走直線,非要左搖右擺不可?
這樣的舉動看在科學家眼裡,相當費解。就常理而言,筆直乾脆地踏出腳步,怎麼看,都比朝向左前(或者右前)方邁出步伐,要來的省力許多。企鵝這種獨特的醉漢步法,看上去就讓人覺得既費力又耗時,一點都沒有效率可言;何況在摩擦力小的冰原上,只要下腳的角度稍有偏差,很容易就會打滑,華麗的摔個人仰馬翻。莫非就算是在冰天雪地上熟門熟路的企鵝,也難逃跟地面發生近距離碰撞的命運?
為了解開企鵝式走法的謎團,美國的科學家決定從牠們的「行走效率」著手研究。所謂的行走效率是指生物每向前踏出一步後,可以回收的能量比率。以人類而言,人在行走時會習慣性將身體重心稍微向前傾,藉由重力的輔助,我們可以很順利的向前行走;反之,如果我們走路時不將身體前傾,單純只仰賴腿部肌肉,則必須要多花費65%的能量才能走到同等的距離。這節省下來的65%能量,就稱為人類的行走效率。
腿短志不短 搖擺更省力
研究團隊向當地的海洋公園借了5隻國王企鵝,進行一場前所未聞的有趣實驗:他們依序引導企鵝踏上跑步機,藉由儀器測量牠們的步行數據,包含每一步的力量、方向以及移動的距離。
經過分析,科學家得出驚人的結論:企鵝的行走效率竟然高達80%。不但超越人類,甚至可能比所有陸棲動物都還要高。而且體重愈重的企鵝,搖晃起來的幅度會愈大,顯然,能量的回收率與搖晃幅度間有著密不可分的關係。
根據實驗結果,科學家推測企鵝之所以這樣走路,是因為牠們大部分的腿和膝蓋都埋在厚重的羽毛之下,沒辦法隨心所欲的大步前進,為了弭平小短腿帶來的不便,企鵝才會選擇用搖擺前進的方式,節省腿部肌肉的負擔。
看到這裡,同學們可別急著模仿企鵝步態,因為人類的黃金比例是三七身,企鵝則反過來是七比三。如果同學想知道企鵝走法為什麼會省力,恐怕得彎起膝蓋,只以小腿支撐身體前進,才能體會其箇中精髓喔!