科学家让北极熊走上跑步机,连熊都开始健身了?

2018-08-03 08:38 网易科学人

  出品|网易科学人栏目组 卡麦拉

  美国圣地亚哥动物园生物学家梅根·欧文(Megan Owen)称,我曾在动物园接到一个电话,问询动物园工作人员是否能够训练一只北极熊在跑步机上行走,他们的第一反应是:当然!

  梅根和她的同事经常训练北极熊,例如:非北极熊式的任务。目前他们已训练北极熊会自愿伸出爪子进行抽血,一头雌性北极熊名叫“奇努克(Chinook)”,现已学会安静地躺下来进行超声波检查。2006年,奇努克还参加了一项北极熊听力研究,在那里它学会了听声音时将鼻子压在一个垫子上。梅根说:“北极熊是一种非常聪明的动物,它知道只需一些耐心,就可以获得大量的生肉和鱼。”

  关于跑步机的问询电话是美国地质调查局生物学家安东尼·帕加诺(Anthony Pagano)拨打的,他想研究北极熊是如何走路的。他曾经劝说两家动物园(分别在圣地亚哥市和俄勒冈州)入伙,之前他曾饲养过北极熊,但是他仍然需要一台跑步机。他认识一些同事,他们曾将其他大型哺乳动物,例如:美洲狮,放在跑步机上。帕加诺说:“但是没有什么动物像北极熊那样具有破坏性,换句话说,没有什么动物比500磅的庞然大物更凶猛,它们挥动爪子会对人们构成致命打击。”

  帕加诺的研究团队最终购买了一台两吨重、10英尺长的跑步机,这台跑步机是为赛马设计的,之后他们将跑步机放置在华盛顿州立大学机械车间,在那里为北极熊设计了一个特制房间,是由聚碳酸酯和钢材料制造的。这个密闭房屋内放置着跑步机,同时可允许研究人员对房间内部空气采样。当北极熊在跑步机上行走时,它开始消耗一些氧气,通过这种方式,科学家可以了解到跑步机所发挥的作用。

  在圣地亚哥动物园,饲养员决定对一头16岁叫做“塔特奇(Tatqiq)”的雌性北极熊进行研究,它是非常幸运的。最初,饲养员让“塔特奇”在没有跑步机的情况下进入房间,每次她都会躺在那里或者站在那里几分钟时间,然后领取食物奖励。几周之后,北极熊开始踏上了跑步机,并以最慢的速度运行。欧文说:“当‘地板’在移动,任何事物都将发生变化,塔特奇逐渐从跑步机上滑了下去。”

  但最终“塔特奇”会被更多的食物奖励吸引过去,饲养员逐渐地将跑步机速度调快,仍然每20秒时间给“塔特奇”喂食一点肉或者鱼,整个训练过程花了5个月时间。在俄勒冈州动物园,饲养员训练了另一头31岁的雌性北极熊,整个训练过程用了8个月,欧文说:“这需要很大的耐心!”

  让帕加诺对北极熊跑步机项目感兴趣的是北极熊是现今用脚底行走的最大哺乳动物之一,这是一种稳定行走的方法,但是与其它高速奔跑哺乳动物速度相比却很低,大型猫科动物奔跑时采用脚趾,或者像马一样,奔跑时仅是脚趾前端的一部分。在跑步机实验中,研究小组发现当北极熊体能不完全燃烧状态下时速3.3英里时,步行的能量消耗翻了一倍。之前研究表明,走得更快,北极熊体能消耗的效率更低。

  之前帕加诺曾到北极海冰上研究过北极熊行走和奔跑状况,事实证明,行走速度并不是什么大问题,至少在它们狩猎的时候不是这样,毕竟它们在海洋环境狩猎并不完全依靠奔跑行走。北极熊通在冰洞附近栖息,等待不幸的海豹露出水面呼吸空气,有时北极熊一周的时间捕猎一只海豹,而近年来伴随着海冰融化,北极熊开始在陆地上栖息,它们被迫像不会飞的鹅一样追逐猎物。正如跑步机研究表明的那样,这种跑步机实验对于北极熊而言是非常宝贵的。

  融冰也迫使北极熊更加频繁地进入海水,因此,帕加诺自然会对北极熊游泳的能量消耗非常感兴趣。他现已说服俄勒冈动物园的合作者在一个大型池塘中安装加氧装置,接下来他要做的是训练一头北极熊在水池中游泳。

责编:李文瑶
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