◎北京科学中心

你一定听过这个脑筋急转弯:为什么北极熊不吃企鹅?原因很简单。一个在北极,另一个在南极。他们相距万里。它们完全无关。那么,我们更严肃地谈谈这个问题:为什么北极没有企鹅,南极也没有北极熊?

南极洲:一个巨大的孤岛

相信大家都听说过板块漂移理论。事实上,我们在地图上看到的许多相距数千英里的板块很早以前就相连,甚至属于同一个实体。

许多地理学家结合岩石地貌特征,观察出土的古生物化石,收集整理玄武质火山岩的分布,最终发现:南极洲及其周边地区(海域)的岩石与前寒武纪的岩石有关。到中生代。这些岩石有一定的相似之处。出土的古生物化石表明,相关生物生活在古生代至中生代。分布广泛的玄武质火山岩来自侏罗纪时期。

结合这些信息,再加上大陆边缘形态等诸多证据,地理学家基本上可以确定,根据大陆漂移理论,南半球曾经存在着一块巨大的原始大陆。这片原始大陆经历了漫长的地质演化,逐渐形成了包括马达加斯加、南美洲、印度、非洲、澳大利亚、新西兰、南极洲等多个地理区域,地理学家将其命名为“冈瓦纳大陆”。

有学者认为,局部地区开始分裂的时间或许无法确定,但这并不妨碍主流学术界认定“冈瓦纳大陆”开始分裂的时期:侏罗纪时期。

在此期间,澳大利亚西北海岸经历了裂谷和海底扩张,巴西、非洲东南部和南极洲发生了广泛的玄武岩浆喷发。印度与南极洲的分离始于侏罗纪晚期或白垩纪早期。白垩纪期间,扩张轴向西延伸穿过南太平洋,最终将新西兰、西南极洲、东南极洲和澳大利亚分开。第三纪早期,地质运动导致板块不断分裂,形成了澳大利亚和东南极洲。进入第三纪后,新西兰地槽开始弯曲,阿尔卑斯型断裂开始活跃。

中第三纪,由于南美洲与南极半岛的分离,南极洲最终分离。这种分离导致了南极绕极流的发展,现代冰盖的发展可以大致追溯到那个时期。

可见,大约2300万年前,南极洲成为一座大孤岛。这也阻止了许多陆地哺乳动物从其他大陆迁徙到南极洲。从企鹅的体型不难发现,企鹅的祖先是能够跨越大海飞到南极洲的。换句话说,南极洲没有熊。根本原因是地质运动导致地理隔离,阻碍了不同大陆之间的物种交流。

北极海雀的消亡

南极有企鹅,北极不是有鸟吗?事实上,北极不仅有鸟类,还曾经有过自己的“企鹅”:北极海雀。

北极大海雀属于海雀科,学名是。该属名在拉丁语中的意思是“胖子”。

和企鹅一样,北极海雀在进化过程中获得了游泳的能力。为了捕猎,它们甚至可以潜入数十米深的水中。海雀的生活区域非常广泛,在广阔的大西洋甚至新西兰都可以找到它们的身影。

曾几何时,格陵兰岛也是大海雀的天堂。然而,由于过度捕猎,北极海雀在19世纪灭绝了。现在南极洲还有企鹅,可能是因为当时人类不尊重自然,没有能力漂洋过海去猎杀企鹅。

如果说南极没有北极熊是上帝的旨意,那么北极没有企鹅就是无可争议的人为灾难。北极海雀用自己的消失,全面展现了人类对环境和生命的残酷干扰,也为许多同样因人类而消失的物种敲响了警钟!

可爱的背后

企鹅走路时摇摇晃晃,北极熊坐下来休息时显得很天真。为什么他们看起来像这样?针对这一点,生物学家卡尔·伯格曼在19世纪提出了著名的伯格曼定律。其大致内容是:同一物种(或有一定亲缘关系的物种)在不同地区,生存环境越冷,环境就越冷。个体尺寸越大,体形越圆。

伯格曼认为,造成这种现象的原因有两个:一是寒冷的环境会延缓温血动物的生长,延迟性成熟。这样会给个体较长的发育时间,因此体型也比较小。大的;其次,从物理角度来看,在一定的温度下,物体具有一定的体积。表面积越小,散热越慢。

生物学家乔尔·阿萨夫·艾伦的研究还发现,同一种动物的生活环境越冷,其四肢和附属物(耳朵、尾巴等)往往越短。

这是因为动物的四肢和附肢类似于物理散热片,大大增加了身体的散热面积。因此,保温能力较好(散热能力较差)的动物外表往往体型较大、较胖,四肢和附属物较短,这就导致生活在南北两极的动物外表没有那么棱角分明。