在南極，憨態(tài)可掬的企鵝是雪原上常見的“風景”，更魔幻的是，企鵝拉的便便也成為了南極一道獨特的景觀。不管是去南極旅游的游客還是在此科考的科研人員，無不對此印象深刻。

圖一 圖源science

(資料圖片僅供參考)

不過真正讓他們“回味”終身的還得是那股臭味兒，獨特的混有海水咸濕的腥臭味，以至于大多在南極遇到企鵝的人都難以忘記。

但在人類看來又臭又臟的便便，對企鵝而言其實很有用處。

一、給冰原上色

企鵝是鳥綱、今鳥亞綱、企鵝科下面所有物種的通稱。

大多數人對企鵝的認知包括經典黑白配色、直立行走以及生活在南極，而實際上，除了南極洲，企鵝也分布在南非、阿根廷、新西蘭和納米比亞等地。

盡管在外表看上去大差不差，不同種類的企鵝之間也有外形差異，例如帝企鵝體型最大，脖子周邊還帶有一圈淡淡的黃色；帽帶企鵝則在下巴處有一條細帶，因而得名。

圖二帽帶企鵝 圖源 Britannica

作為一種古老的游禽，企鵝雖然失去了飛行能力，但是在水中卻如魚得水，因此企鵝的主要食物來源包括磷蝦、魷魚和小型魚類。

根據企鵝的體型和重量，其飲食偏好也有所不同，其中較小型的企鵝（如阿德利企鵝）主要依靠磷蝦為生，在寒冷的南極，這種小型的甲殼類動物提供了生存所必需的能量和營養(yǎng)。

圖三 圖源americanoceans

更大型的企鵝（如帝企鵝）則有了更多的選擇，像魷魚、銀魚和鳳尾魚等物種非常受大型企鵝歡迎，因為它們含有充足的蛋白質、碳水化合物和膽固醇，很適合出?；钴S的企鵝獲取能量。

值得一提的是，由于企鵝們的食物單調且巨量，以至于它們的便便都染上了食物的顏色，所以現在的南極可能并非白茫茫的一片，還有一塊塊的粉紅色或青色的區(qū)域。其中貢獻最多的當屬阿德利企鵝，它們每年要消耗約150萬噸的磷蝦，經過生物內部“工廠”轉化后，磷蝦體內含有的天然色素蝦青素就由企鵝的便便“烙印”在了南極洲的冰原之上。

圖四 圖源allthatsinteresting

二、冰原上的噴射戰(zhàn)士

到了繁殖季節(jié)，南極許多企鵝都會聚在一起，除了找對象，還有一件事就是“聚眾拉屎”。

由于南極氣溫低，太陽光直射強度弱，如果直接將蛋下在冰面上，讓人很難不懷疑這顆蛋的生理狀況。

這時候，一大波熱乎的便便就發(fā)揮作用了，得益于企鵝超快的新陳代謝，它們平均每20分鐘就會拉一次便便，每小時最多可達6~8次，如此高密度加上高強度的排便，企鵝們很快就能在雪地上清理出一大塊繁殖地。

圖五恐怖的融雪能力 圖源 the verge

而褪去白色的雪原露出了深色的地表，相比于白色表面，在長時間的陽光照射下，深色地表能吸收部分太陽熱量，為孵化企鵝蛋提供更好的條件。

此外，為了保證企鵝寶寶順利出生，負責孵蛋的雄性企鵝會杜絕一切危險狀況，換而言之，它們幾乎會寸步不離地守在巢穴旁邊，即便是在大小便的時候。

圖六 圖源penguinsinternational

來自日本發(fā)光生物研究所的維克多·本諾·梅爾-羅肖（Victor Benno Meyer-Rochow）教授科考拍攝的照片記錄了企鵝在巢穴旁排便的景象：“一只企鵝站起來，緩慢地移動到巢穴邊緣，然后轉身，抬起屁股，留下了一條幾十厘米長的半液態(tài)白色（粉色）軌跡?！?/p>

圖七 圖源Alexey Seafarer/Shutterstock.com

這種行為也引起了兩位物理學家的興趣，它們想知道這種排便方式可以噴出多遠以及企鵝泄殖腔所需要產生的壓力大小。

而通過計算，他們得出企鵝在排便時，其糞便最遠可飛出30~40cm，此時直腸可以產生10-60千帕的壓力，相當于人類排便時直腸所需壓力的三倍。

圖八 圖源improbable

這項研究還因此獲得2005年搞笑諾貝爾獎，過了十幾年后，企鵝排便這件事又被日本兩位科學家翻出來，原因在于當時研究時只考慮了企鵝在水平時的噴射距離，但如果企鵝站在更高的位置如巖石上，他們根據牛頓運動方程估算最大噴射距離可以達到1.43m。

至于為什么要重新審視企鵝排便的物理學，因為這可以使企鵝飼養(yǎng)員更準確地了解企鵝排便的噴射距離，進而保持一定的安全距離。

只是對于沒有邊界感的企鵝群而言，通過這種方式排出的便便真的很容易“澆”在其他企鵝附近甚至身上，因此在孵卵的那段時間，企鵝原本的“紳士風度”蕩然無存，變成了貨真價實的“落湯雞”。

圖九“討厭沒有邊界感的企鵝” 圖源reddit

三、通過便便標記領地

作為南極的標志性物種之一，了解企鵝的種群情況至關重要，但想要給企鵝們做上一次人口普查也絕非易事。讓科學家在環(huán)境惡劣的南極通過地毯式摸索企鵝顯然非常困難，而在空中使用衛(wèi)星也很難找到企鵝的蹤跡。

但意外的是，企鵝雖然沒找到，衛(wèi)星圖像上卻顯眼地出現了白色以外的“污點”，沒錯，那是企鵝拉的便便。

利用這個信息，科學家準確定位了不少企鵝棲息地，比如之前世界上最大的阿德利企鵝棲息地就是通過掃描衛(wèi)星圖像發(fā)現的。

圖十 圖源Penguinmap.com/Google Earth

大約150萬阿德利企鵝生活在南極洲邊緣的一個小島——“危險群島”（Danger Islands），顧名思義，由于該島距離南極大陸較遠，并且島上常年覆蓋著厚厚的冰蓋，導致研究人員從未對這個島進行過調查。

而事實證明，生活在“危險群島”上的阿德利企鵝比整個南極洲其他地方加起來都多，這一發(fā)現直接讓原本數量下降的阿德利企鵝一轉頹勢，成為數量最多的企鵝種群。

并且隨著遙感衛(wèi)星圖像的精度（亞米級）越來越高，科學家甚至可以直接通過圖像進行群體檢測和豐度估計，大大降低了追蹤企鵝的難度。

簡而言之，企鵝糞便不僅可以為它們提供一個避風港和養(yǎng)育雛鳥的地方，還為人類提供了許多關于企鵝種群的重要信息。當然更重要的是，我們也不能忽略企鵝糞便作為“肥料”的最基礎作用。

圖十一 圖源stef bokhorst

正如鯨落之于深海，糞便之于南極，也不亞于一場土壤內部的狂歡，糞便中的氮、磷、碳等豐富的養(yǎng)分，肥沃了南極土地。據一項2019年的研究表明，在企鵝排便位置的方圓一千米以內，生物多樣性要比其他地區(qū)高出八倍，為南極食物鏈貢獻了最原始的動力。

參考文獻：

1.Life thrives in Antarctic hot spots created by seal and penguin poop https://www.science.org/content/article/life-thrives-antarctic-hot-spots-created-seal-and-penguin-poop

2.Mapping the Abundance and Distribution of Adélie Penguins Using Landsat-7: First Steps towards an Integrated Multi-Sensor Pipeline for Tracking Populations at the Continental Scale https://doi.org/10.1371/journal.pone.0113301

3.Penguin Pooing Pressure, Calculated Anew https://improbable.com/2020/07/03/penguin-poo-pressure-calculated-anew/、

Penguin Poop Is So Pink And Plentiful That It Can Be Seen From Space https://allthatsinteresting.com/pink-penguin-poop

4.The Usefulness of Penguin Poo https://www.penguinsinternational.org/2020/02/09/the-usefulness-of-penguin-poo/

END

作者：許舟 中國科普作家協(xié)會優(yōu)秀科普作品銀獎獲得者