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粉红色的企鹅粪便暗藏笑气 闻过的科学家“笑疯了”

时间: 2020年06月10日 | 作者: Bernadette Deron,Na | 来源: SME科技故事
对于科学家来说,企鹅值得研究,它们的便便也有不小的价值:有的便便有粉色的“少女心”,有的便便还能让科研人员变得“疯狂”。


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图片来源:flickr


作者 | Bernadette Deron,Natasha Ishak

来源 | SME科技故事



这是一种特殊的南极企鹅,从卫星图像中都能看到它们那颜色独特,数量众多的粪便。


生活在南极洲海岸和附近岛屿上的阿德利企鹅以一种叫做磷虾的粉红色甲壳类动物为食。据Vox报道,这些企鹅吃了太多磷虾,以至于它们的便便都变成了粉红色。


粉红色的粪便沾染了一切——从阿德利企鹅生活的领域到它们自己的身体。


粉红色的企鹅便便如此之多,甚至可以在卫星图片上看到。 不过这些粉色的粪便斑点为研究阿德利企鹅行为的研究人员提供了非常有用的信息。研究人员很难通过卫星对企鹅进行直接定位,但由于粪便污迹是可见的,他们能够据此知道这些企鹅的聚居地。


纽约州立大学石溪分校的生态学家希瑟·林奇(Heather Lynch)在2018年12月11日举行的美国地球物理联合会年会(American Geophysical Union conference)上曾表示:“我们觉得我们知道阿德利企鹅的所有聚居地在哪里。”


据LiveScience报道,阿德利企鹅群的发现纯属偶然。研究人员花了10个月的时间,通过观察南极大陆的所有卫星图像,对企鹅进行了他们所认为的“泛南极”调查。


之后他们用NASA开发的能够检测到异常情况的软件来扫描这些图像,并检测冰面上这些较大的粉红色斑点,特别是在被称为“危险岛(the Danger Islands)”的群岛上。


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危险岛的卫星图片


林奇解释说,软件能够在“危险岛”上发现“我们人类所错过的”的有效信息。 “我们没有在卫星图像中看到单独的企鹅个体,但我们确实看到了企鹅粪便在地上留下的粉红色痕迹。我们可以从污迹区域推算出有多少只企鹅占据了那个地方。”


林奇及她的研究团队一开始忽略了危险岛上的企鹅聚居地,因为“没想到会在那里发现它们”。


“危险岛”并不是一个安全的考察地,从它的名字就可以想见。这些岛屿常常被厚厚的冰层覆盖,这使得研究人员无法对该地区进行调查。


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冰上的阿德利企鹅


但在检测到企鹅粪便后,林奇和她的研究团队觉得有必要去那里完成彻底的调查分析。事实证明,生活在危险岛上的企鹅比南极洲其他任何地方都要多。


这对研究人员来说是一个惊喜,他们发现大约有150万只阿德利企鹅生活在这些岛屿上。


显然,阿德利企鹅受到了气候变化的严重影响,在过去的40年里,它们的数量一直在稳步下降。林奇认为阿德利企鹅的数量可能在20世纪90年代达到顶峰,“从那以后一直在缓慢但稳定地下降”,估计减少了大约10%或20%。


现在她的团队在危险岛上发现了新的企鹅聚集地,她说:“我们希望保护这些企鹅,这需要去理解这些种群为什么发生了变化。”


林奇还表示他们每次都能够从卫星图像中发现企鹅新的栖息地,“我敢肯定还有更多种群没被发现。”


不过近日科学家发现企鹅与气候变化的关系并非只是“受害者”,气温升高的背后,企鹅们竟然也有在“出力”。这次的主体是王企鹅,主角还是它们的粪便。


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丹麦研究人员对企鹅粪便中释放的气体的影响进行了一项新研究,结果却出人意料:这让研究人员变得“疯疯癫癫”,有一位研究人员还出现了头疼等症状。这是因为南极洲王企鹅的粪便会释放大量的一氧化二氮,这影响了长期被便便围绕的研究人员。


一氧化二氮(N2O)是一种无色无味的化合物,通常被称为“笑气”,因为它能让人发笑。19世纪80年代中期,一氧化二氮首次用于外科或牙科手术中的麻醉,现在仍被用作镇静剂。


“企鹅聚居地周围的便便会产生大量一氧化二氮。”这项研究的共同作者哥本哈根大学地球科学和自然资源管理系的波·埃尔柏林(Bo Elberling)表示。这项关于企鹅粪便的新研究发表在2020年5月的Science of The Total Environment 杂志上。


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研究人员被派往南极研究南乔治亚岛自然栖息地的王企鹅,他们花了几个小时对这些动物进行观察研究。“在企鹅便便边嗅上几个小时,你就会疯掉。”埃尔伯林解释了暴露在便便中的副作用。 


事实证明,从企鹅粪便中释放出的高含量一氧化二氮是由它们富含磷虾和鱼类的饮食引起的,这些生物都含有大量的氮。 当这些氮从企鹅粪便中释放出来时,它会渗入地面,遇见土壤细菌,于是被转化成一氧化二氮。 


除了让科学家变得“疯癫”,一氧化二氮对环境也有巨大的影响。事实上,一氧化二氮对空气的影响是二氧化碳的300倍。 在此之前,没有多少研究将冰川融化与被野生动物粪便滋养的新土地的出现联系起来。然而研究表明像企鹅这样的动物也有可能导致温室气体的增加。


这项新研究的重点是,融化的北极对温室气体流动的影响,与冰川消退所开辟的新土壤区域的动物便便有关。研究人员将注意力集中在三种不同化合物的产生上:二氧化碳、甲烷和一氧化二氮,并对它们与圣安德鲁斯湾王企鹅群的关系进行了研究。


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正如该研究的作者所指出的那样,生物栖息地的甲烷消耗减少了,而二氧化碳和一氧化二氮的产生却大大增加了。研究人员也发现在远离企鹅的冰川附近,一氧化二氮的含量很低,这更加验证了企鹅的活动和一氧化二氮排放水平之间有很强的关联性。 研究结果表明,如果企鹅的栖息地继续扩张到因为冰川融化出现的新无冰区,它可能会进一步增加温室气体的水平。 当然,企鹅粪便中一氧化二氮的排放量与人类活动产生的一氧化二氮还是无法相提并论的。早先的研究已经证实,在过去的几十年里,由于农业中氮肥的使用和化石燃料的燃烧,空气中的一氧化二氮水平迅速增加。 虽然美国和欧洲的氮排放似乎已经稳定,但印度、巴基斯坦和巴西等国的氮产量仍然很高,因为这些地区的农业监管还不足以遏制一氧化二氮排放的增加。


原文链接:

https://allthatsinteresting.com/pink-penguin-poop

https://allthatsinteresting.com/penguin-poop-laughing-gas