企鹅|我就是那个更喜欢无冰的憨憨企鹅
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还记得《马达加斯加》中4只配合无间的企鹅吗？它们的原型是南极一种非常常见的水鸟——阿德利企鹅（Pygoscelis adeliae） 。 在南极大陆边缘以及周边的岛屿上 ， 阿德利企鹅就是这里的“主人” 。
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马达加斯加的企鹅Skipper、Kowalski、Rico和Private 。 | 图片来源：《马达加斯加》
【企鹅|我就是那个更喜欢无冰的憨憨企鹅】近几十年来 ， 随着全球气候的变化 ， 南极地区的海冰范围也呈现出明显的年际波动 。 极地科学家早就发现 ， 作为一种依赖海冰的水鸟 ， 阿德利企鹅对海冰的变化非常敏感 ， 但海冰带来的影响似乎又不是单向的 。
对南极大陆地区的阿德利企鹅来说 ， 在海冰稀疏的年份 ， 它们的数量往往会增加 ， 而在那些海冰生长最快的年份中 ， 种群反而会经历大规模的繁殖失败 。 相比之下 ， 海洋地区的种群数量 ， 也就是在延伸出去的南极半岛以及邻近岛屿（包括南奥克尼岛和南桑威奇群岛）的企鹅 ， 则受到海冰范围缩小的负面影响 。
这些不一致的结果意味着 ， 海冰通过多种机制 ， 对阿德利企鹅的生存和繁殖既会产生积极的影响 ， 也会产生消极的影响 。 比如 ， 大范围的海冰可能会限制企鹅进入水中 ， 从而限制觅食活动 ， 但冬季大面积的海冰又被认为会增加磷虾的数量 ， 而磷虾就是阿德利企鹅的主要猎物 。
以往一些涉及企鹅种群数量增长与海冰之间关系的研究 ， 只是建立起了相关性 ， 而没有找到其背后的因果关系 。 一些科研人员相信 ， 缺失的关键信息在于觅食行为 ， 觅食行为可以将变化的环境与海鸟繁殖的成功直接联系起来 。
现在 ， 这片丢失的拼图终于被找到了 。 日本国家极地研究所的研究人员惊讶地发现 ， 大陆地区的阿德利企鹅似乎更“喜欢”海冰减少的条件 。 无冰的环境可以提高企鹅觅食的效率和繁殖的成功率 。
为了“全方位监视”企鹅的觅食行为 ， 研究人员利用GPS设备、加速度计和摄像机 ， 对175只企鹅进行了电子标记 ， 他们跟踪了企鹅在不同海冰条件下外出的情况 ， 并对企鹅行走、游泳和休息的行为进行分类 ， 估计它们在潜水期间捕获的猎物数量 。
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背上装有摄像机 ， 头上戴有加速度计的阿德利企鹅 。 | 图片来源：Yuuki Watanabe, National Institute of Polar Research
研究跟踪企鹅跨越了4个不同的繁殖季节 。 在2011年前后 ， 海冰覆盖面积广泛 ， 但在2016-2017年 ， 罕见的无冰繁殖季节出现了 。 企鹅所在的海湾中大量海冰破裂 ， 随洋流漂走 ， 这为科学家提供了一个理想的自然实验场景 。
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图(A)(B)分别是海冰覆盖与无海冰覆盖的海湾景象 。 图(C)2012年1月海冰覆盖的条件下 ， 阿德利企鹅的典型活动轨迹 ， 企鹅主要依赖步行 。 图(D)为2017年1月无冰条件下企鹅的典型活动轨迹 ， 企鹅主要通过游泳出行 。 图(E-H)是4个繁殖季中GPS记录下的企鹅活动路线 。 黄色圆圈代表栖息地 。 | 图片来源：[3]
在无冰的环境中 ， 企鹅更多是通过游泳而不是步行四处游荡 。 对企鹅来说 ， 游泳可能比走路快4倍 。 它们在水中非常轻盈流畅 ， 动作一气呵成 ， 但在陆地上它们却是摇摇晃晃、相当缓慢的徒步者 。 在海冰较多的季节 ， 企鹅必须走（有时是滑行）很长一段路 ， 才能找到冰面上的裂缝 ， 进入捕食的水域 ， 有时会它们会在途中休息很长时间 。
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图片来源：Giphy
但是当海冰减少时 ， 企鹅可以在任何地方更自由地潜水 ， 可能在它们的巢穴旁就会进入水中 。 这样 ， 它们可以更有效地利用时间和精力 ， 并且扩大觅食范围 。 与海冰覆盖的季节相比 ， 企鹅每次出行所消耗的能量平均要降低15%到33% ， 而节省下来的能量就可以用于生长和繁殖 。
最重要的是 ， 这可能会减少与其他企鹅争夺猎物的竞争 ， 让它们能捕到更多磷虾 。 这种较高的觅食成功率可以让成年的雄性和雌性的体重增加 ， 同时使幼崽生长得更快 。 同时 ， 海冰的减少也意味着 ， 有更多阳光能进入水中 ， 导致浮游生物大量繁殖 ， 磷虾赖以生存的资源也更为丰富 。
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从企鹅胃中取样的磷虾 。 研究人员分别在2017年1月和2011年1月从一只企鹅的胃中取样到了南极磷虾（Euphausia superba ， 左）和晶磷虾（Euphausia crystallorophias ， 右） 。 在无冰季节 ， 企鹅捕食到的磷虾更大 。 | 图片来源：Yuuki Watanabe, National Institute of Polar Research
近几十年来 ， 就整体趋势而言 ， 尽管北极海冰的范围显著缩小 ， 但南极的海冰范围反而有所增加 。 然而 ， 随着气候继续变化 ， 这种情况预计不会持续太久 。 根据气候模型的预测 ， 在本世纪接下来的时间里 ， 南极的海冰有可能会迅速减少 。
尽管这项研究看起来 ， 大陆地区的阿德利企鹅似乎会成为全球变暖的罕见“赢家” ， 但值得注意的是 ， 根据先前的研究 ， 更温暖的海洋地区的阿德利企鹅种群（约占物种数量的30%）在海冰减少时的处境却变得更加不利 。
研究人员猜想 ， 对海洋地区的企鹅种群而言 ， 还有其他的潜在因素可能发挥着作用 ， 比如可获得的猎物数量 ， 或者企鹅的某些行为的能量消耗 。 举个例子 ， 如果海冰太少 ， 企鹅可能无法在离岸时在冰上休息 ， 那么它们就需要额外的消耗来调节温度 。
接下来 ， 研究人员也希望对这些海洋地区的企鹅种群进行研究 ， 从而获得故事的全貌 ， 进一步了解海冰和环境的变化对这些标志性的“极地居民”的影响 。
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图片来源：Giphy
参考来源：
[1]https://phys.org/news/2020-06-antarctic-penguins-happier-sea-ice.html
[2]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/aaft-pef062220.php
[3]https://advances.sciencemag.org/content/6/26/eaba4828
封面来源：Liam Quinn/Flickr
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