抱團取暖的企鵝最外層會被凍死嗎？

看央視科教紀錄片極地冒險之旅講到企鵝這裡，最外層的企鵝要抗住時速一百英里的寒風。那它們會不會為了種族的生存而凍死？如果是這樣的話如何決定誰在最外層？如果是輪換站在最外層，那麼多久輪換一次、按照什麼規律輪換？
而且作為企鵝單體，站在它們的視角也沒辦法把握全局，（應該不是輪換——此句為原作者所寫）所以應該是先到的企鵝站裡面吧，那最外層的企鵝就這麼凍死嗎？有沒有懂的人，求解答。

朋友，排除法不是這麼玩的。「應該不是輪換」——你一句話直接把正確答案給否了，這話讓我們怎麼接下去（扶額）

扎堆取暖的行為最典型的例子就是帝企鵝，這是因為其他企鵝很少需要以這樣無奈的方式直面南極暴虐的極夜——它們或是遷徙到非洲、南美，或者暫時躲避在南極外圍的浮冰和島嶼上。但帝企鵝除外，它們不僅常年生活在南極大陸，更是選擇在氣候最為惡劣的時期開始繁殖。

誠然，企鵝是一類高度適應了寒冷氣候的鳥，它們的羽毛層緻密，體內脂肪肥厚，這都是抵禦嚴寒的法寶。尤其是最大的帝企鵝，更大的體型意味著更小的相對散熱表面積和更多的脂肪儲備。

但這並不意味著帝企鵝就可以對南極洲的惡劣氣候毫無畏懼。為了縮短幼雛成熟的時間，帝企鵝的蛋非常的大，普遍超過300克重，容積達400～500毫升，如此巨大的蛋嚴重透支著雌企鵝體內的營養儲備，使得她們一旦完成產卵，就必須馬上返回海洋捕食；在配偶回來之前，雄企鵝必須不吃不喝，完全依靠身體內的脂肪儲備獨立完成孵化，在小企鵝出殼之後，雄企鵝還需要通過腺體產生富含蛋白質和脂肪的分泌物來哺育後代。但為了躲避天敵的騷擾，帝企鵝的繁殖地往往選擇遠離海岸的地帶，這使得雌企鵝捕食往返的過程變得非常漫長，根據普遍的統計，雄企鵝至少需要熬過60天，最慘的一位奶爸甚至在自己扛了115天、體重損失了53%之後才等回了自己的配偶。

顯然，這使得雄企鵝必須面臨幾個方面的嚴峻挑戰：

如何保證卵所需的足夠孵化溫度
如何保障剛出生的幼雛不被凍死
如何盡量減少自己的脂肪消耗，來扛過更久的時間

在惡劣天氣和長時間禁食的前提下，獨自孵化、餵養雛鳥，對雄帝企鵝來說是一個嚴峻的挑戰

對於剛剛出生，羽毛還不夠密實、體格還不夠強健的雛鳥來說，低溫和寒風更是巨大的挑戰

即便有父親的悉心照料，小企鵝也時常被凍死

顯然，扎堆就是帝企鵝為了解決上述幾個問題而演化出來的策略。在對帝企鵝群扎堆幾率的研究中發現，低溫和寒風是促使它們扎堆的最直接因素，同樣是-25℃的氣溫下，完全無風的時候，企鵝有80%的幾率扎堆，而一旦風速超過15m/s，扎堆的幾率就驟然增長到98%。另一項研究表明，更低的溫度，會促使企鵝們去組成更大的堆。

那麼我們假設一群企鵝正處在分散狀態，突然起風了，它們有了扎堆的意圖。一隻兩隻，一隻兩隻，就那麼湊在一起了，堆總是慢慢自己形成的，新來的會默默的站到堆的外側，一般來說，它的身後很快也會站上新的企鵝。在這個過程中，我們沒有發現「心機」——無論是上風向，還是下風向，所佔的企鵝都是差不多的。

那麼有沒有企鵝故意的佔據中間的位置呢？

這種情況只有在群體中有幼雛的時候才會發生——為了保護稚嫩的幼雛，在它們孵化出來之後，它們在扎堆的時候，總是聚集在堆的中間。

除此之外，並沒有發生這種故意的搶佔C位的行為，甚至是直接暴露在寒風中的最外層的企鵝，也不會徑直的往裡邊擠。這可能是因為扎堆完之後，企鵝們依然會不斷地運動行進，通過這種運動，也能換到裡邊去。研究發現，每隔半分鐘一分鐘左右，整個堆就會動蕩一下，而移動方向是完全隨機的。有學者猜測，這可能是因為這些企鵝即便是在扎堆狀態，也不願意互相推搡，因為推搡會導致自己的外層羽毛被擠壓，破壞保暖效果，所以當一隻企鵝朝一個方向隨意移動一步，它身邊的企鵝也必須隨之移動以保持距離，繼而引發了整體的隨機移動。況且，企鵝的扎堆並不會形成一個完美的圓形，它們往往就是隨意的紮成一個不規則的堆，所以即便是朝著不是正中心的方向移動，也能換到裡邊去。

這種移動的動機絕不僅僅是外邊的企鵝想換到裡邊去，實際上，許多被夾在企鵝堆內部的企鵝本身也想換到外邊去，因為——裡邊實在是太熱了。有研究認為，一個幾千隻企鵝的大堆，內部的溫度甚至能達到三十多攝氏度，對於企鵝來說，這個溫度太高了。外邊的想進去，裡邊的想出來，那麼大家就隨機的朝一個方向去移動，整個群體逐漸的達到了內外的交換。

還有的時候，這樣的隨機移動依然無法滿足裡邊的企鵝散熱的需求，那麼扎堆就會一鬨而散，現有的研究發現，絕大多數的扎堆，也就維持在50分鐘左右，被擠在內部的企鵝，有的熱的直接趴在地上，更有甚至還需要吃幾口雪來降溫。

一個正在散開的堆

那為什麼企鵝們不直接的內部向外走，外部向內走，簡單粗暴的完成交換呢？因為那樣肯定會破壞密集的隊形，就失去了扎堆抵擋寒風的意義，而且這個過程中必然發生推搡、擠壓，會破壞羽毛防護。

所以說，它們並不需要「把握全局」，也並不是堆的內部就一定比外部更優越，只有在合適的時候扎堆，並隨著群體隨機的移動交換位置，適時的散開，才能達到尋找最合適溫度的目的。

1.所謂布朗運動了解下（玩笑）

2.帝企鵝不能擠，羽毛要保持蓬鬆才會保暖，所以它們僅僅是挨在一起而已，並不是我們想像中的緊緊擠在一起

3.外面的企鵝確實很想挪到裡面去，中間的企鵝又確實熱到爆炸，然而基於2的原因，一隻企鵝挪一步，周圍的企鵝都得挪一步，以保持「挨在一起但又不會把羽毛擠得不蓬鬆了」的狀態，一圈圈擴散出去，整個企鵝群呈一種如1所說的所謂布朗運動的動態挪動中

（布朗運動本意是指另一種物理現象，此處只是比喻）

5.所以帝企鵝群永遠在騷動哈哈哈

圈子A的企鵝。

企鵝1：「誒有點擠，往右挪點。」

企鵝2：「往右挪點。」

企鵝3：「往右挪點。」

……

企鵝358：「往右挪點。」

圈子B的企鵝。

企鵝1：「它們在幹嘛？」

企鵝2：「像在跳篝火舞。」

企鵝3：「不是沒有篝火？」

企鵝4：「從三小時前就沒停下。」

企鵝5：「誒有點擠，往右挪點。」

企鵝6：「哦，往右挪點。」

企鵝7：「往右挪點。」

……

企鵝413：「往右挪點。」

圈子C的企鵝。

企鵝1：「那兩群蠢貨在幹嘛？」

企鵝2：「天知道。」

企鵝3：「像在斗舞。」

企鵝4：「都他媽冷死了還斗舞？」

企鵝5：「真會玩，六小時前就沒停下。」

……

企鵝6：「誒有點擠，往右挪點。」

你大可放一百個心，太熱的會想出來涼快一下，太冷的也會想進去暖和一下

這些企鵝在超冷天抱團取暖，幼崽被成年企鵝層層包圍，在飄揚的大雪下組成一幅奇特的畫面，就像精心設計拼圖，看亂了眼。

在《人與自然》的紀錄片中曾經有報道過，上百萬的企鵝在南極的寒風中擠成一團，以孵化企鵝蛋。這些擠在一起的企鵝大概30到60秒變換一次隊形，以保證每個企鵝都能有機會在整個抱團溫暖的中心。企鵝們抱團取暖的秘訣在於，保持正確的隊形，如果企鵝們站得太松，就不足以保持足夠的熱量。但是如果他們擠得過緊，則不能有效變換隊形，邊緣的企鵝可能得不到足夠的熱量。