探索地球上的跳远高手：原生动物的惊人跳跃能力

02-21

除了行走和奔跑外，动物还发展了跳跃的方式以提高其运动的效率，在自然环境中增强迁移、觅食、寻找配偶、逃避天敌的本领。

“跳跃者”遍及海陆空

无论是最原始的单细胞动物——原生动物，还是无脊椎动物、水生动物，甚至是爬行动物中，都有不少善于跳跃的种类。比如大麻哈鱼的英文、法文名字都来自拉丁语salmo，即是“跳跃者”的意思。这是因为大马哈鱼善于逆水游泳。

大马哈鱼

在溯河而上的路途中，如果碰上急流或瀑布，都能够奋力跳跃，一跃就是4米高，越过障碍，继续前进。如果第一次没有跳过，就来第二次、第三次……毫无退缩的念头，一直到达离海洋几千千米以上的江河上游，找到自己的出生地。

在热带沿海红树林滩涂上生活的弹涂鱼，也叫跳鱼，它们在陆地上跳跃的时间甚至比在水里游泳的时间还要多。

弹涂鱼

弹涂鱼的胸鳍基部的肌肉特别发达，胸鳍宛如陆生动物的两只脚，靠着这两只“脚”，不仅可以支撑身体，而且可以轻松自如地在海边滩涂上爬行和跳跃。捕食的时候，它们可以从远处向猎物扑去，跳过身长3倍的距离和超过身体的两倍的高度。遇到惊吓时，它们则以三级跳远的姿态跳到水里或钻入附近的泥洞中，速度极快。每年5～7月，人们都会见到弹涂鱼在泥滩上跳跃的情景，高度可达20多厘米。这预示着它们恋爱的季节到了。雄性为了显耀那傲人的体色而跳跃，完全是为了引诱雌性，也是最有效果的自我展示行为。

鲸类和海豚的跳跃本领都很强，有时全身跃出水面1～2米高，特别是在暴风雨到来之前这种活动更为频繁。海豚常在水面跳跃嬉戏，并做出一些引人注目的跳跃动作，例如把捉到的鱼高高地向上抛起来，然后自己也跳出水面，在空中再把鱼咬住。

座头鲸

跳跃在鸟类中更是非常普遍。企鹅不仅能在岩石上跳跃般行走，而且在海面上游泳时，常常做出跳跃的“飞行”动作。走禽大多是跳跃的能手，例如非洲鸵鸟在奔跑中能够跨越5米多高的障碍。

企鹅

飞行鸟类在跳跃时常鼓动双翼作为辅助，但有时也不张翼。跳跃动作在鸟类的取食、争斗、迁移、夜栖等活动中都有充分的表现。许多地栖鸟类在觅食时，都间或跳跃啄食较高的灌木上的果实。高山兀鹫为了争抢食物，总是伸直头部，张开翅膀，将肩部的羽毛竖立起来，不停地向前跳动着，做着恐吓的动作。

蛇就能在蛇的周围跳跃，灵活地闪开蛇的反扑，找合适机会给蛇以迎头痛击。褐马鸡在打斗时，能跳起啄击对方。

在北美洲的西北部繁殖的棕煌蜂鸟，其迁移方式是蛙跳式地，从一个高山草地飞向另一个高山草地。

棕煌蜂鸟

锡嘴雀在树枝上跳跃时特别好看，它不向前跳，而是横着身体向侧面跳，有时向侧面连跳几步，但多数每跳转身180度，即每跳一次，头和尾都与原来的方向相反。

锡嘴雀

跳跃在鸟类的炫耀、交尾、雏鸟离巢等繁殖期行为中也是必不可少的。绝大多数竞争获胜的雄鸟都是跳到雌鸟背上进行交尾。丹顶鹤的舞蹈往往有跳跃动作；松鸡雄鸟的性表演活动包括剧烈地鼓动翅膀。使身体几乎呈垂直状态跳离地面，高度可达1米左右。

丹顶鹤

在人类奥运会的田径赛中，跳跃以及奔跑与跨越相结合的比赛都是非常激动人心的项目，如跳高、撑杆跳高、跳远、三级跳远、跨栏、障碍跑等。这些项目都和跨步频率、跨步长度以及重心位置的处理有密切的关系，需要进行训练方可巧用体力，因而充分体现了人类运动的最高能力。

“跳高冠军”易主

在跳高项目上，人类四肢的动作与动物颇有相似之处，但起跳前要有一短跑过程，以获得重心上升的冲力。起跳的腿先伸直，并以脚跟着地作为支撑点使全身向上向前伸展，另一腿和臂上提，起跳的腿向地面发出最大的推力，使身体重心以及腿和臂上升，当重心越过横杆后，腿和臂利用肌肉收缩的力量顺势越过横杆。优秀的跳高运动员，身高多在1.9米以上，可越过2米多高的横杆，因此跳跃的高度，一般为身高的1倍多。

很多昆虫之所以能跳跃，是因为它们的后足特别发达，称为跳跃足，一般由后足特化而成。蝗虫、蚱蜢和蟋蟀等直翅目昆虫具有跳跃足。

蟋蟀

它们后足的腿节比较粗大，并与胫节有关节相连。这个关节可向一定方向转动，使胫节与腿节伸直和褶折。在腿节中生着很多斜排的肌肉，控制着胫节的活动。它们一端着生在腿节的外骨骼上，另一端附着在腿节中一种腱筋的构造上。当腿节内的肌肉收缩时便拉动这条腱筋，使胫节突然伸直，这时产生相当大的力量，昆虫身体因而向前和向上跃起。一只重约3克的蝗虫双腿能产生初速为3.4米/秒的力量跳离地面，跳跃的角度常为60度。一只5龄的蝗虫可跳30厘米高，70厘米远，跳跃的高度是其身体的几倍到十几倍。

蝗虫

跳蚤的跳跃与蝗虫不同，它腿节的肌肉从胸节开始与足的关节相联。在那里的外骨骼中含有一种富于弹性的节肢弹性蛋白，它储蓄了肌肉收缩的能量。当腿节肌肉收缩时，节肢弹性蛋白释放能量，跳蚤便跳离附着的基质。这就像挥拳击打的原理一样，先将手臂收缩曲起，然后再击出去会更有力量。

跳蚤

跳蚤的跳跃与其他善跳昆虫相比，还有一个不同点，它的中足和前足也可后蹲，来协调整个身子的跳跃动作，这样，它就更增强了跳跃的力量。跳蚤跳跃时，还会在空中进行翻身，这是因为其身体的重心位于后部的缘故。如果一旦碰上障碍物，即可转换方向：而且发觉物体不适合它停留时，又可立刻往回跳跃。一只米粒大小的跳蚤能够以自身体重135倍的力量，最高跳跃到18厘米，最远33厘米，跳跃的高度是它身长的400倍左右，相当于人类跳过137米的高度，因而长时间以来，跳蚤被称为动物界的“跳高冠军”。

然而，最近的研究表明，沫蝉已经取代跳蚤成为新的“跳高冠军”。

沫蝉

沫蝉不像竹节虫、叶螳螂、枯叶蝶那样模拟周围环境，以和周围环境十分相似的体形、体态、颜色来以假乱真，欺骗敌害，而是用自身分泌出的泡沫把自己严密地包裹起来，从而使自己躲过天敌的眼睛，生存下来。沫蝉的后腿肌肉非常健壮，就像随机待发的弹弓，可以在瞬间跳跃后再蓄力。相对于身体长度，沫蝉惊人的跳跃能力超过任何一种昆虫。它纵身一跃最多只用一毫秒的时间，起跳速度是跳蚤的4倍多。沫蝉身长仅0.6厘米，但最高跳跃高度可达70厘米，相当于人类跳过210米高的摩天大楼。

事实上，昆虫中善于跳跃的种类还有很多。跳虫是体形很小的昆虫，体长仅有1～3毫米，但它们的栖息场所却极为广泛，几乎凡是有有机物的地方都有其存在，特别是森林落叶及土壤中，甚至可以说很难找到没有跳虫的土壤。跳虫没有像蝗虫那样强健的后肢，也没有像跳蚤那样特殊的弹簧垫，但在腹部末端却有强而有力的弹器，平时由吸盘吸着，当遇到敌害时，放开弹器可跳出40厘米远，也几乎是它身体的近200倍，真是名不虚传!

跳虫

还有一种善跳的甲虫，跳高的方式却与众不同，这就是不用足来跳高的磕头虫。磕头虫能跳起40多厘米的高度，可是它却只有三对又短又小的胸足。这短小的胸足和其他善跳昆虫的强健后足比起来，实在是小得可怜。

磕头虫

那么，磕头虫是怎样创造出跳过身高50倍的惊人记录的呢?原来，它的秘密武器是在前胸腹面具有一个像合页似的结构。当磕头虫腹朝天，背朝地躺在地面上时，它便将自己的头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形的空区，然后猛然收缩体内的背纵肌，使前胸突然伸直，这时候，它的背部就会猛烈撞击地面，在反作用力的作用下，磕头虫的身体就会被猛然弹向空中。就这样，磕头虫没有用腿，却成了“跳高”的能手。

“跳远冠军”非蛙莫属

跳远也是利用腿的力量，把身体重心向上向前推进。优秀的运动员可跳至离起跳点7米以上的距离。他们身体在空中移动的轨迹和青蛙的跳跃颇为相似，都要有一定的高度使身体离地面的时间较长。当重心提高的时间约1秒时，距离将达9米之远。

一只18千克重的大袋鼠，可以轻松地跳到3米高，9米远，从而突破人类极限。袋鼠适应于跳跃的生活方式，以跳跃代步，是动物中一种特殊的运动类型。

大袋鼠

它的前肢短小而瘦弱，后肢强大，趾有合并现象。袋鼠的后肢构造中踝骨伸肌以及与其相连的腱筋。腱筋很长，直通脚跟，有肌肉从脚跟与趾相连。脚踩在地面上时，与体重产生的反作用受到伸肌收缩的力量的对抗。踝骨介于这两种力量之间，并且成为与它们方向相反的支点，所以袋鼠的跳跃是由踝骨形成的杠杆作用造成的。通过腱筋的弹性，袋鼠跳跃时可节省能量，还能连续跳跃前进。长大的尾巴则是它们栖息时的支撑器官和跳跃时的平衡器。袋鼠这种运动方式使其运动速度得到提高，便于寻找食物和逃避敌害。

然而要说动物中的跳远冠军，则非青蛙莫属，它最远可跳出1米开外，距离是身长的10倍以上。

青蛙

青蛙的后腿较长，平时摺折在身后，跳跃时突然伸直使身体离开地面，初速为1.2米/秒，最高点达23厘米，远达50厘米，需时约0.32秒。由此可见青蛙的跳跃距离同样决定于离开地面的初速和时间的长短，并且也与角度有关。估计青蛙一次跳跃动用了它自身3倍体重的力量，而跳蚤则为160倍。蛙类中跳得最远的是火箭蛙，如果身高与人类相仿，它可跳出178米的惊人记录!蛙类好像天生就是为跳远而生的，流线形的身体可以减少空中的阻力，强有力的大腿肌肉发达，爆发力惊人。

五趾跳鼠的跳跃方式堪与人类的三级跳远相媲美。它的四肢生得极不均称，后肢要比前肢长很多，成为其迅速跳跃的最有利武器。它还有一条比身体还要长的尾巴，尾槌扁平又有长毛。尾巴富有弹性，跳跃时在空中挥舞，可作为控制行动方向或急转弯的平衡器，并且还能直竖而敲打地面，使之增加弹跳力量，因而跳跃时在地面上遗留下清晰的尾梢印。五趾跳鼠是沙漠里的跳远健将。它的步态十分奇特，遇敌追击时，便将躯体蹲矮，运用后腿强大的弹力作连续蹦跳，一跃能有2～3米，并能连续蹦跳15～20分钟。

五趾跳鼠

大多数树栖哺乳动物都能在树间腾越，尤其是灵长类动物，如眼镜猴、蜘蛛猴、长尾叶猴等。体重近1千克的婴猴，起跳时的初速为7米/秒，能达高度2.5米。

婴猴

白脸僧面猴看上去有点老态龙钟，但哥伦比亚人却称它们为“飞猴”，这可以归因于它们那种独一无二的移动方式——经常用两条长长的后腿，从一个树枝跳到另一个树枝，行动如飞。树栖动物大多具有适合维持身体平衡的较为平直的尾巴。

白脸僧面猴

生活于非洲马达加斯加岛南部较干旱的疏林地带的环尾狐猴，可以用长度几乎等于身体的蓬松长尾调节身体平衡，一跃竟达9米开外，并且总是用后足先抓握树干。

环尾狐猴

其他树栖动物也具有相似的本领，松鼠生性活泼，善于纵跳，可从一棵树上纵身一跃，跳到4～5米远的另一棵树上，或利用尾巴，像降落伞一样，从树上跳下来。树袋鼠在林中迅速地跳跃前进时，它可以从一棵树纵身跳到10米开外的另一棵树上，最大的跳跃距离竟达到15～18米远，甚至还能从离地20多米高的树梢上轻松地跳下来而安然无恙。

红松鼠

在地面上也是跳跃着前进，但步伐很小，速度也不快，根本不能和大袋鼠等地栖袋鼠相比。树袋熊尽管攀缘和跳跃动作比较笨拙，却能从一根笔直的树枝上，纵跳到另一根树枝上。

树袋熊

貂熊体形介于熊和貂之间，由于两肋至后腿根部的毛延长，长度可达12厘米，如同围着一圈长长的“毛裙子”，加上它蓬松的尾毛，自高处跳下时烈烈飘动，宛如飞翔，故又称为“飞熊”。

跨栏和障碍跑

跨栏是由牧羊人跨越羊圈栅栏的游戏演变而来，障碍跑最初跨越的是树枝、河沟等，后来都成为田径运动中奔跑与跨越相结合的比赛项目。

食肉动物都是捕猎的高手，在奔跑和搏斗中运用跳跃的技巧都比较高。豺行动敏捷，善于跳跃，原地可跳到3米多远，借助于快跑，能跃过5～6米宽的沟堑，也能跳过3～3.5米高的岩壁、矮墙等障碍，其灵活性胜于狮、虎、熊、狼等猛兽，而接近于猫科动物中最为灵活的猞猁和云豹。

北极狐的最主要食物来源是旅鼠，北极狐捕捉旅鼠的方法也是别具一格的。当遇到旅鼠时，北极狐会极其准确地跳起来，然后就像饿虎扑食一样猛扑过去，将旅鼠按倒在地。更有意思的是，当北极狐闻到在窝里的旅鼠气味或听到它们的尖叫声时，会迅速挖掘位于雪下面的旅鼠窝，等到扒得差不多时，北极狐会突然高高跳起，借着跃起的力量，用腿将雪做的窝压塌，然后将一窝旅鼠一网打尽。

北极狐

豹动作敏捷，也善于跳跃，一跃可达6米高，12米远。生活于高山地带的雪豹，可以纵身跃上3～4米的高崖，据说最多还有一跃跳过15米宽的山涧的记录。美洲狮跳跃能力极强，能从12～13米高的树上或悬崖上跳下，也能跃过7米的高度或10～13米的距离，所以对20米以内的猎物，只要跳跃两次就可以捕到。

同样，食肉动物的捕猎对象——食草动物也在进化中发展了奔跑和跨越障碍的能力。兔子的后腿特别适于一窜一跳地前进，在快跑时一跃可达3米多远，跑动之中常常腾空而起，高达1米以上，以便观察周围的动静，再确定逃跑的方向。

黄羊善于跳跃，高度可达2.5米，平地一个纵跳可达6～7米远，下坡时甚至能跳到13米远。鬣羚的蹄子是由两个紧密靠在一起的蹄组成，前端窄尖，后端宽阔，四周环以角质，中央为柔软的部分组成，就像一个吸盘，使其能够稳稳地站立或跳跃在陡岩之上。

黄羊

原麝、梅花鹿等奔跑迅速，跳跃能力很强，尤其擅长攀登陡坡，那连续大跨度的跳跃，速度轻快敏捷，姿态优美潇洒。海南坡鹿奔跑、跳跃更是十分迅速，虽有数米高的乔木、灌丛或数米宽的河沟，皆能一跃而过，因此还有许多关于它会“飞”的传说。

善于奔跑的群居性食草动物常常具有鲜明的白色臀斑或尾斑。显然，这些信号的主要功能是防御，它是发送给种内同伴的一种报警信号，目的是把捕食者出现的信息告诉其他个体。此外，臀斑或尾斑信号还具有增强社群成员凝聚力的效果，有利于种群成员进行集体防御。臀斑信号还常常伴随着一种特定的姿势或动作，以便增强信号的效果。