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北极熊跑步机的发明者又回来了一个新的科学装置

2021

熊跑步机的无休止耐心的创造者带给你另一个动物研究发明:北极熊游泳室。

北极地区的冰继续融化,之后冻结,覆盖面积比以往任何时候都少。 这意味着北极熊发现自己在陆地和海洋之间的旅行距离更远,以寻找食物。

美国地质调查局改变北极生态系统研究项目的野生动物生物学家安东尼帕加诺正在努力计算所有运动的能量成本。 2017年4月,Pagano和合作者将北极熊放在跑步机上,发现熊在陆地上移动时不必像以前想象的那样努力工作。

但是日常的运动机器才刚刚开始。 11月,帕加诺和他在俄勒冈动物园的合作者发表了一项研究,他们研究了北极熊在海洋哺乳动物科学杂志上游泳时所消耗的能量。 他们发现游泳对于这些巨大的食饵哺乳动物来说比走路更耗能 - 这在一个越来越无冰的世界中是一个令人担忧的事实。

为了解决这个问题,Pagano和他的俄勒冈动物园的同事们从一个小型长方形房间建造了一个“游泳室”,这个房间原本是为北极熊展示的一台波浪机。 他们在一端取下了水下金属格栅,并安装了一个小型电机,用于制造人们喜欢在酒店使用的无尽池。 他们还用金属和有机玻璃罩盖住了房间,使房间相对不透气,让研究人员能够跟踪熊在游泳和呼吸时空气的变化情况。 通过这种设置,熊可以通过水下入口游泳并开始在水上跑步机游泳,同时研究人员坐在有机玻璃上方并监测空气中的氧含量以查看熊燃烧多少卡路里。

俄勒冈动物园的动物经理Amy Cutting和她的同事们花了大约一年的时间教一只名叫Nora的年轻雌性北极熊,自愿进入游泳室并在游泳室里度过。 切尔说,让诺拉爱上这个房间并不太难,因为这只两岁的小熊把这个空间当作一个婴儿围栏,把她的玩具拖进去并将它们扔到身边。

当Nora准备好时,Cutting和Pagano认真地开始了实验。 在每次游泳期间,他们让她进入室内并在游泳电流关闭时对空气中的氧气含量进行初始测量,并且她在侧面休息。 然后,他们打开发动机并测量氧气含量,同时她每次至少10分钟游动和潜水。

通过观看游泳后的视频片段,他们确定了她在特定时刻划动的速度。 通过将卒中率与当时游泳室中的氧气量进行比较,Pagano可以估计每次中风所消耗的能量。 Nora是一只俏皮的熊,不会直接游泳,当她高兴时潜水,这使得很难直接计算出速度和燃烧的卡路里之间的关系。 但他确实发现北极熊游泳的平均代谢成本比跑步机上的步幅贵1.5倍。

这对Pagano来说并不是一个大惊喜,但这令人不安。 北极熊是依赖海洋生存的半水生哺乳动物,但它们的身体并不是为了提高水下效率。 熊必须越过北极去寻找它们的高脂肪,密封饮食,它们将沿途燃烧的卡路里越多。 这使得北极熊的繁殖以及成年北极熊本身的健康受到质疑。

俄勒冈动物园目前正在重建它的北极熊展览,当它完成后,Pagano和Cutting希望利用Nora的经验教训来衡量以不同速度游泳的熊。 更详细地了解熊如何在人工饲养中游泳和行走将有望让研究人员深入了解北极熊试图在野生环境中生存的风险和生命,并继续改变它们。 帕加诺是否需要一个新的装置(北极熊椭圆形,任何人?)来做这项研究还有待观察。

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