被搞笑诺贝尔奖盯上的动物有多搞笑？

来源：www.zhufudq.com 时间：05-03 责编：147小编人气：

今年的搞笑诺贝尔奖来了！

这一次，物理学家们盯上了鸭子。他们留意到，在水里游泳时，所有的鸭子都会乖乖排成一排，没鸭插队，也不存在并列，正儿八经的一鸭一鸭游。

不仅在水里如此，在陆地上鸭子们更是“妈宝”得不得了，无论何时，都要紧跟在鸭妈妈身后。

所以，小鸭子为什么会乖乖跟着鸭妈妈？游泳的时候，鸭子们为什么要排成一排？

奇妙的印刻效应

在人类的世界中，“遇事不决先喊妈”可能是后天养成的习惯，但在鸭子的世界里，选择跟随谁全靠命运注定。

最早留意到“小动物会跟在自己的妈妈身后”这一现象的是英国自然主义者斯波尔丁，他甚至在1873年就做了相关实验。他将刚刚孵出来的小鸡盖上罩子饲育，结果发现，在孵化后的三天以内，小鸡会对揭开罩子后看到的“动的对象”做出尾随反应。

不过，如果罩上四天再揭开，小鸡反而会出现回避刺激对象的行为。这表明“动物尾随”有敏感期的存在，对同样的刺激，随着时间的流逝，会显示出接近-回避的变化。

六亲不认的鸡

1910年，海因罗思对白雁的雏鸟进行了研究，他先让这些雏鸟产生追随人的反应，然后让它们回到鸟妈妈身边，结果失败了。可惜的是，在随后的整整20年里，这个研究都没有被世人注意到。

直到1935年，习性学的代表人物洛伦茨发表长篇论文《鸟的环境世界的伙伴》，介绍了自己的发现，才真正揭开了相关研究的序幕。洛伦茨让刚出生的小鸭子在出生10~16小时内看不到鸭妈妈，只看到洛伦茨自己，结果有趣的事情发生了：

洛伦茨在前面走，几只小鸭子紧紧跟在他身后，它们将洛伦茨当成了自己的妈妈。

就像这样

在论文中，洛伦茨写道，多种雏鸟并非先天就认得伙伴，如果将刚出生的小动物和其同伴隔离开，人为地照料它，那么小动物就会对人做出同伴行为。

洛伦茨将这种行为称为印刻（imprinting）。

彼时洛伦茨认为，印刻是不可逆的，对于被印刻的对象，绝不会忘却，也难以改变。而且印刻存在敏感期，它只会在出生后极有限的时间内产生，敏感期一过，无论再怎么努力，都不会再产生印刻现象。

但这个敏感期到底是什么时候，却很难说。

赫斯的实验表明，孵化后13~16小时的鸡雏，对首次呈现的刺激物的印刻现象最强烈，如果在鸡雏孵化29~32小时首次呈现刺激物，则几乎没有印刻现象。莫尔茨和斯泰特纳则报告说，孵化后12小时组的尾随时间最多。

有研究者记录了豚鼠的印刻现象，发现豚鼠出生第二天的后半日才是印刻发生的时间，印刻了的豚鼠，在成熟后甚至不与本种族的个体交配。

研究者们用的实验装饰|图源：参考资料[2]

如果你想拥有一只忠心耿耿的小鸡小鸭小鹅，保险起见，从出生起就寸步不离地守着它们就行。

不过，还是不要为有趣牺牲小动物余生幸福的好。

鸭子游泳的智慧

让我们把目光转向水面上的鸭子。

最早研究鸭子游泳的队形问题的，是生物学教授弗兰克·费什。他在自己的研究中“驯化”了几只一天大的小野鸭，让它们在实验装置里跟着母鸭子游泳，随后，他对生长到3天、7天、14天的鸭子进行了代谢测量。

结果发现，随着队伍中小鸭子数量的增加，每只小鸭在游泳时的能量消耗也越来越低。这项研究成果被写成论文，于1994年发表。

后来，苏格兰斯特拉斯克莱德大学的元志明副教授对鸭子游泳进行了更深入细致的研究。元志明的团队对鸭子进行了长达7年的观测，并建立了数值计算模型，最终发现了水禽群游的秘密：乘浪和传浪（wave-riding and wave-passing）。

原来，水禽在水面前行时，其身后会不可避免地产生一系列V形波纹，我们称之为开尔文船行波系。为了划拉出这些波浪好让自己前进，鸭子们需要克服阻力对水体做功，划水时受到的阻力被称为兴波阻力。

不只是鸭子等水禽，船只在湖面经过时，也会在后面激起一道V形的波。这一波系以大约39°角向后传播。开尔文男爵最先对船波进行数学研究，因此称为开尔文船波。|图源：图虫·创意

而跟在鸭妈妈身后的小鸭子，则可以通过“乘坐”鸭妈妈划过来的波浪，减小自身要克服的兴波阻力。

d就是小鸭“乘浪前行”的图解|图源：参考资料[4]

而且，不只是紧跟在鸭妈妈身后的第一只小鸭可以“乘浪前行”。

下图是元志明研究团队的鸭群波浪场云图，可以看出，从第三只小鸭开始，小鸭后面的波形就基本相同，这说明波浪被传递下去了，所有小鸭子都能因为排队游泳而受益。

这就是我们前面说到的乘浪和传浪。

队伍里的每一只小鸭子都会因为跟在鸭妈妈身后游泳而受益|图源：参考资料[4]

不过相对在队伍后端的小鸭子来说，紧跟着鸭妈妈确实好处更大。

下图是鸭子前行所获得的最大波浪减阻，可以看出，第一只和第二只小鸭获得的减阻大于100%，也就是说，这两只小鸭子原本游泳的阻力甚至变成了助力，而后面的小鸭子只是获得了波浪减阻，并没有额外的助力。

元志明团队的研究，连同1994年弗兰克的研究，一起获得了今年的搞笑诺贝尔奖物理学奖图源：参考资料[4]

至于鸭妈妈本鸭，是没有受到什么太大益处的，得靠自己努力划水。

就是说，小时候哪有什么岁月静好，只不过是妈妈在替你负重前行。

当然，人们不会浪费如此有趣又有用的研究成果，武汉理工大学的研究团队已经对不同的船舶编队造型进行了分析，发现和鸭群相似的船队队形总阻力系数降低了不少。

“海上火车”也在研究中了|图源：华南理工大学土木与交通学院官网

具体到个人能怎么利用这个研究成果，有人可能会想到在泳池里跟在大佬后面，好省点力气。但这个操作难度有点大，因为你很可能压根就追不上大佬的速度，愿意跟你这样结伴“玩耍”的，水平都和你差不多。

结果很可能是，两个菜鸟在泳池里互啄，互相扑棱对方水……

[1]李长岷. (1982). 印刻:心理学上的新见解. 西南师范大学学报(自然科学版)(03), 118-121.

[2]钟启泉. (1985). 印刻现象与印刻研究. 心理科学(5), 4.

[3]中国绿发会：鸭群过河，为什么排成 “一” 字形？

[4] Yuan, Z. M. , Chen, M. , Jia, L. , Ji, C. , & Atilla, I. . (2021). Wave-riding and wave-passing by ducklings in formation swimming. Journal of Fluid Mechanics(928-).

祝福网-你的祝福语大全

情书大全

被搞笑诺贝尔奖盯上的动物有多搞笑？

最新文章

推荐文章

热门文章

祝福网-你的祝福语大全

情书大全

被搞笑诺贝尔奖盯上的动物 有多搞笑？

最新文章

推荐文章

热门文章

被搞笑诺贝尔奖盯上的动物有多搞笑？