如何（以及为什么）教北极熊在跑步机上行走

您可能不会在当地的健身房看到这种情况。研究人员使用毛茸茸的 Fitbit 技术来了解熊在行走时消耗了多少能量。

塔特奇克似乎对跑步机不太放心。毕竟，这头体重 580 磅的北极熊从来没有见过这样的设备，更不用说在上面行走了。

第一次移动时，塔奇克只是站在那里，看着自己向后滑去。圣地亚哥动物园的高级饲养员内特·瓦格纳 (Nate Wagner) 试图用一条死鱼引诱她。塔奇克试探性地向前迈了一步，然后又迈了一步——她无法抗拒鱼味的诱惑。最初的几步标志着为期五个月的训练过程的开始，训练塔奇克在跑步机上行走不是为了锻炼，而是为了科学。

在《实验生物学杂志》上发表的一项最新研究中，生物学家将熊放在跑步机上，以确定它们行走需要消耗多少能量。由于气候变化，北极的北极熊栖息地正在迅速减少，研究数据可以帮助预测这些动物在海冰不断消失的情况下寻找食物和生存需要多少耐力。因此，这项研究的合著者瓦格纳训练塔奇克在跑步机上行走。

“其实并没有听起来那么复杂，”瓦格纳说。“训练进行得非常快。塔奇克是一只非常好奇和聪明的熊——她已经准备好面对这个新的、奇怪的物体了。”

这个物体相当奇怪。人类跑步机在北极熊眼中可能就像创可贴，所以研究人员使用了马用跑步机。他们在机器周围建造了一个 10 英尺长的房间，由防碎塑料和钢筋制成，饲养员通过前面的一个小圆形开口给熊喂肉和鱼。整个装置重 4,400 磅。

对于瓦格纳来说，这也是一次新奇的经历。他主要训练熊适应医学检查并忍受常规注射，以避免对动物进行麻醉。但对于像跑步机这样的移动物体，他必须小心；如果它移动得太慢，塔特奇克会感到无聊并试图坐下来。但如果跑步机移动得太快，就会扭曲数据——这在过去一直是一个问题。

这项研究的主要作者、美国地质调查局阿拉斯加科学中心的野生动物生物学家安东尼·帕加诺表示，近 50 年前进行的类似研究发现，北极熊在行走时消耗的能量是其他食肉哺乳动物的三倍。但那次跑步机实验的速度——每小时 3.4 英里——比之前研究记录的野生北极熊速度（每小时仅 2.1 英里）要快得多。

为了进行比较，帕加诺还评估了俄勒冈动物园的另一只北极熊和华盛顿州立大学的七只灰熊的行走速度。帕加诺使用加速计（与您信赖的 Fitbit 智能设备中使用的技术相同）得出结论，北极熊行走的代价与其他陆生肉食动物没有太大差别。

“北极熊走路时似乎不会消耗如此多的能量，”他说，“但我们也预计，在野外行走时消耗的能量会更多。海冰与跑步机相比，显然是完全不同的表面。”

对于那些脑海里浮现出一副令人心碎的画面的人来说，这也许是个好消息：一头疲惫不堪的北极熊艰难地穿过海冰寻找食物。北极熊可能不需要像以前想象的那样付出三倍的努力才能行走。但随着北极栖息地不断融化，这些生物不得不走得越来越远，寻找越来越稀缺的食物来源。

他说：“由于海冰减少，它们可能需要增加步行次数，这意味着无论它们是否与其他哺乳动物相似，这肯定会消耗大量能量。”

帕加诺今年早些时候在《科学》杂志上发表的另一项研究发现，北极熊的代谢率比之前认为的高出 50%。研究中的熊每天燃烧近 12,500 卡路里，即使没有食物，它们的新陈代谢也不会减慢。

富含脂肪的环斑海豹为北极熊提供了大部分热量摄入。即使在气候变化因素尚未被考虑之前，它们也很难被捕获。北极熊会守住海豹的呼吸孔几个小时——有时是几天——等待它们肥胖的早餐浮出水面呼吸。由于北极熊的体重巨大，它们在冰面上行走时就像巨大的毛茸茸的海星，腿张得很开，以分散它们数百磅的体重。

冰层本身就已经很难行走，但如果没有冰层，熊就必须在冰冷的开阔水域中游数英里寻找食物。

根据美国国家冰雪数据中心的数据，北极海冰分布是 39 年来第二低的（2017 年是最低的）。北极熊多年来一直处于濒危状态——一些种群，如南波弗特海的熊，数量下降了 40%——科学家今年早些时候发出警告，如果气温继续以如此高的速度上升，这些雄伟的生物将在 2100 年灭绝。

有些像塔奇克这样的动物，在其母亲死于野外后，两个月大时来到圣地亚哥，无论如何都无法在北极生存。但通过伸出爪子，研究人员希望他们能够帮助保护塔奇克的亲属，因为有一天它们可能会永远消失。