北极熊跑步机的发明者带着一种新的科学装置回来了

拥有无限耐心的熊跑步机的创造者们正在为您带来另一项动物研究发明：北极熊游泳室。

北极的冰雪融化得越来越早，结冰的时间也越来越晚，覆盖面积也越来越小。这意味着北极熊需要长途跋涉，从陆地和海洋寻找食物。

美国地质调查局“北极生态系统变化”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这些运动的能量消耗。2017 年 4 月，帕加诺和同事们将北极熊放在跑步机上，发现北极熊在陆地上移动时不需要像之前想象的那么费力。

但日常锻炼机器只是个开始。11 月，帕加诺和他在俄勒冈州动物园的同事在《海洋哺乳动物科学》杂志上发表了一项研究，研究了北极熊在游泳时消耗的能量。他们发现，对于这些大型、以海豹为食的哺乳动物来说，游泳比行走消耗更多的能量——在这个越来越无冰的世界里，这是一个令人担忧的事实。

为了弄清这个问题，帕加诺和俄勒冈动物园的同事们在一个原本放置北极熊展览用的造浪机的长方形小房间内建造了一个“游泳室”。他们拆除了一端的水下金属格栅，并在另一端安装了一个小型马达，用于建造人们喜欢在酒店使用的无边泳池。他们还在游泳室上盖了一个金属和有机玻璃盖，使房间相对密封，以便研究人员追踪熊游泳和呼吸时空气的变化。通过这种设置，熊可以从水下入口游进来，开始在水上跑步机上游泳，而研究人员则坐在有机玻璃上方，监测空气中的氧气含量，以了解熊燃烧了多少卡路里。

俄勒冈州动物园的动物管理员艾米·卡廷和她的同事们花了大约一年的时间教一只名叫诺拉的年轻雌性北极熊自愿进入游泳室并在里面呆上一段时间。卡廷说，让诺拉爱上这个房间并不难，因为这只两岁的熊把这个空间当作游戏围栏，把玩具拖进去扔来扔去。

当诺拉准备好后，卡廷和帕加诺开始认真进行实验。每次游泳时，他们都让她进入舱室，在关闭游泳水流、让她侧卧休息的情况下，对空气中的氧气含量进行初步测量。然后，他们打开发动机，在她游泳和潜入水中寻找刺激性鱼类时测量氧气含量，每次至少 10 分钟。

通过观看游泳视频，他们确定了她在特定时刻的划水速度。通过将划水频率与当时游泳舱中的氧气量进行比较，帕加诺可以估算出每次划水所消耗的能量。诺拉是一只顽皮的熊，不会只是直线游泳，而是在高兴的时候潜水，这使得直接计算速度和卡路里消耗之间的关系变得困难。但他确实发现，北极熊游泳时的代谢成本平均比跑步机上的跨步高 1.5 倍。

这对帕加诺来说并不意外，但却令人担忧。北极熊是半水生哺乳动物，依靠海洋生存，但它们的身体构造并不完全适合水下活动。北极熊越过北极去寻找高脂肪、海豹的食物，它们在途中消耗的热量就越多。这使北极熊的繁殖和成年北极熊自身的健康受到质疑。

俄勒冈州动物园目前正在重新布置北极熊展览，展览结束后，帕加诺和卡廷希望利用诺拉的经验来测量不同游泳速度的熊。更详细地了解熊在圈养环境中的游泳和行走方式，有望让研究人员了解北极熊在不断变化的野生环境中生存的风险和生活。帕加诺是否需要一个新的装置（北极熊椭圆机，有人要吗？）来进行这项研究还有待观察。