

那些耐心至极的熊跑步机的创造者们,现在又为大家带来了一项动物研究发明:北极熊游泳舱。
北极的冰正在比以往任何时候都更早地融化,更晚地冻结,覆盖的面积也越来越小。这意味着北极熊为了找到食物,不得不陆路——和水路——走更远的距离。
美国地质调查局“变化中的北极生态系统”研究项目的一名野生动物生物学家安东尼·帕加诺,正在努力计算这些运动所消耗的能量。2017年4月,帕加诺和他的合作者让北极熊在跑步机上行走,发现它们在陆地上行走时不像之前认为的那样费力。
但日常的健身器材仅仅是个开始。11月,帕加诺和他在俄勒冈动物园的合作者在《海洋哺乳动物科学》杂志上发表了一项研究,考察了北极熊在游泳时消耗多少能量。他们发现,对于这些庞大的、以海豹为食的哺乳动物来说,游泳比步行更消耗能量——在日益无冰的世界里,这是一个令人担忧的事实。
为了弄清楚这一点,帕加诺和他的俄勒冈动物园同事们用一个原本用于北极熊展区波浪机的狭长房间,建造了一个“游泳舱”。他们移除了房间一端的金属格栅,并在另一端安装了一个小型马达,用于制造人们在酒店的室内泳池中喜欢使用的那种“无限水流”。他们还在舱室上方加装了一个金属和亚克力板盖子,使房间相对密闭,以便研究人员跟踪熊游泳和呼吸时空气的变化。通过这种设置,北极熊可以从水下入口游入,并在水力跑步机中开始游泳,而研究人员则坐在亚克力板上方,监测空气中的含氧量,以了解熊消耗了多少卡路里。
俄勒冈动物园的动物管理员艾米·卡廷和她的同事们花费了大约一年的时间,教会一只名叫诺拉的年轻雌性北极熊自愿进入并待在游泳舱里。卡廷说,让诺拉喜欢上这个房间并不难,因为这只两岁的熊把这里当成了游乐场,拖着她的玩具进去玩耍。

当诺拉准备好后,卡廷和帕加诺便认真地开始了实验。在每次游泳过程中,他们会让诺拉进入游泳舱,在关闭水流、她侧身休息时,测量空气中的初始含氧量。然后,他们启动马达,测量她在游泳和潜水追逐奖励性鱼类至少10分钟时的含氧量。
通过观看之后的游泳视频,他们确定了她在某个时刻划水的速度。通过将划水频率与当时游泳舱内的氧气含量进行比较,帕加诺可以估算出每次划水所消耗的能量。诺拉是一只顽皮的熊,她不会直着游,而是随意潜水,这使得直接计算速度与消耗卡路里之间的关系变得困难。但他确实发现,一只北极熊的游泳划水,平均来说,比在跑步机上行走一个步子,在代谢上要昂贵1.5倍。
这对帕加诺来说并不意外,但却令人担忧。北极熊是半水生哺乳动物,它们依赖海洋生存,但它们的身体结构并非为水下效率而设计。北极熊为了找到高脂肪的海豹食物,不得不游得更远,这意味着它们在途中会消耗更多的卡路里。这使得北极熊的繁殖以及成年北极熊自身的健康状况都面临疑问。
俄勒冈动物园目前正在对其北极熊展区进行改造,完成后,帕加诺和卡廷希望利用与诺拉的经验,测量不同速度下北极熊的游泳情况。更详细地了解北极熊在圈养环境下的游泳和行走方式,有望让研究人员更深入地了解在不断变化的野生环境中努力生存的北极熊所面临的风险和生活。至于帕加诺是否需要一种新的装置(例如北极熊椭圆机?)来进行这项研究,还有待观察。