“動物奧運選拔賽”

湘　泓

除了行走和奔跑外，動物還發展了跳躍的方式以提高其運動的效率，在自然環境中增強遷移、覓食、尋找配偶、逃避天敵的本領。

“跳躍者”遍及海陸空

無論是最原始的單細胞動物——原生動物，還是無脊椎動物、水生動物，甚至是爬行動物中，都有不少善于跳躍的種類。比如大麻哈魚的英文、法文名字都來自拉丁語salmo，即是“跳躍者”的意思。這是因為大麻哈魚善于逆水游泳。在溯河而上的路途中，如果碰上急流或瀑布，都能夠奮力跳躍，一躍就是4米高，越過障礙，繼續前進。如果第一次沒有跳過，就來第二次、第三次……毫無退縮的念頭，一直到達離海洋幾千千米以上的江河上游，找到自己的出生地。

在熱帶沿海紅樹林灘涂上生活的彈涂魚，也叫跳魚，它們在陸地上跳躍的時間甚至比在水里游泳的時間還要多。彈涂魚的胸鰭基部的肌肉特別發達，胸鰭宛如陸生動物的兩只腳，靠著這兩只“腳”，不僅可以支撐身體，而且可以輕松自如地在海邊灘涂上爬行和跳躍。捕食的時候，它們可以從遠處向獵物撲去，跳過身長3倍的距離和超過身體的兩倍的高度。遇到驚嚇時，它們則以三級跳遠的姿態跳到水里或鉆入附近的泥洞中，速度極快。每年5～7月，人們都會見到彈涂魚在泥灘上跳躍的情景，高度可達20多厘米。這預示著它們戀愛的季節到了。雄性為了顯耀那傲人的體色而跳躍，完全是為了引誘雌性，也是最有效果的自我展示行為。

鯨類和海豚的跳躍本領都很強，有時全身躍出水面1～2米高，特別是在暴風雨到來之前這種活動更為頻繁。海豚常在水面跳躍嬉戲，并做出一些引人注目的跳躍動作，例如把捉到的魚高高地向上拋起來，然后自己也跳出水面，在空中再把魚咬住。

跳躍在鳥類中更是非常普遍。企鵝不僅能在巖石上跳躍般行走，而且在海面上游泳時，常常做出跳躍的“飛行”動作。走禽大多是跳躍的能手，例如非洲鴕鳥在奔跑中能夠跨越5米多高的障礙。

飛行鳥類在跳躍時常鼓動雙翼作為輔助，但有時也不張翼。跳躍動作在鳥類的取食、爭斗、遷移、夜棲等活動中都有充分的表現。許多地棲鳥類在覓食時，都間或跳躍啄食較高的灌木上的果實。高山兀鷲為了爭搶食物，總是伸直頭部，張開翅膀，將肩部的羽毛豎立起來，不停地向前跳動著，做著恐嚇的動作。蛇就能在蛇的周圍跳躍，靈活地閃開蛇的反撲，找合適機會給蛇以迎頭痛擊。褐馬雞在打斗時，能跳起啄擊對方。在北美洲的西北部繁殖的棕煌蜂鳥，其遷移方式是蛙跳式的，從一個高山草地飛向另一個高山草地。錫嘴雀在樹枝上跳躍時特別好看，它不向前跳，而是橫著身體向側面跳，有時向側面連跳幾步，但多數每跳轉身180度，即每跳一次，頭和尾都與原來的方向相反。跳躍在鳥類的炫耀、交尾、雛鳥離巢等繁殖期行為中也是必不可少的。絕大多數競爭獲勝的雄鳥都是跳到雌鳥背上進行交尾。丹頂鶴的舞蹈往往有跳躍動作；松雞雄鳥的性表演活動包括劇烈地鼓動翅膀。使身體幾乎呈垂直狀態跳離地面，高度可達1米左右。

在人類奧運會的田徑賽中，跳躍以及奔跑與跨越相結合的比賽都是非常激動人心的項目，如跳高、撐桿跳高、跳遠、三級跳遠、跨欄、障礙跑等。這些項目都和跨步頻率、跨步長度以及重心位置的處理有密切的關系，需要進行訓練方可巧用體力，因而充分體現了人類運動的最高能力。

“跳高冠軍”易主

在跳高項目上，人類四肢的動作與動物頗有相似之處，但起跳前要有一短跑過程，以獲得重心上升的沖力。起跳的腿先伸直，并以腳跟著地作為支撐點使全身向上向前伸展，另一腿和臂上提，起跳的腿向地面發出最大的推力，使身體重心以及腿和臂上升，當重心越過橫桿后，腿和臂利用肌肉收縮的力量順勢越過橫桿。優秀的跳高運動員，身高多在1.9米以上，可越過2米多高的橫桿，因此跳躍的高度，一般為身高的1倍多。

很多昆蟲之所以能跳躍，是因為它們的后足特別發達，稱為跳躍足，一般由后足特化而成。蝗蟲、蚱蜢和蟋蟀等直翅目昆蟲具有跳躍足。它們后足的腿節比較粗大，并與脛節有關節相連。這個關節可向一定方向轉動，使脛節與腿節伸直和褶折。在腿節中生著很多斜排的肌肉，控制著脛節的活動。它們一端著生在腿節的外骨骼上，另一端附著在腿節中一種腱筋的構造上。當腿節內的肌肉收縮時便拉動這條腱筋，使脛節突然伸直，這時產生相當大的力量，昆蟲身體因而向前和向上躍起。一只重約3克的蝗蟲雙腿能產生初速為3.4米/秒的力量跳離地面，跳躍的角度常為60度。一只5齡的蝗蟲可跳30厘米高，70厘米遠，跳躍的高度是其身體的幾倍到十幾倍。

跳蚤的跳躍與蝗蟲不同，它腿節的肌肉從胸節開始與足的關節相聯。在那里的外骨骼中含有一種富于彈性的節肢彈性蛋白，它儲蓄了肌肉收縮的能量。當腿節肌肉收縮時，節肢彈性蛋白釋放能量，跳蚤便跳離附著的基質。這就像揮拳擊打的原理一樣，先將手臂收縮曲起，然后再擊出去會更有力量。跳蚤的跳躍與其他善跳昆蟲相比，還有一個不同點，它的中足和前足也可后蹲，來協調整個身子的跳躍動作，這樣，它就更增強了跳躍的力量。跳蚤跳躍時，還會在空中進行翻身，這是因為其身體的重心位于后部的緣故。如果一旦碰上障礙物，即可轉換方向：而且發覺物體不適合它停留時，又可立刻往回跳躍。一只米粒大小的跳蚤能夠以自身體重135倍的力量，最高跳躍到18厘米，最遠33厘米，跳躍的高度是它身長的400倍左右，相當于人類跳過137米的高度，因而長時間以來，跳蚤被稱為動物界的“跳高冠軍”。

然而，最近的研究表明，沫蟬已經取代跳蚤成為新的“跳高冠軍”。沫蟬不像竹節蟲、葉螳螂、枯葉蝶那樣模擬周圍環境，以和周圍環境十分相似的體形、體態、顏色來以假亂真，欺騙敵害，而是用自身分泌出的泡沫把自己嚴密地包裹起來，從而使自己躲過天敵的眼睛，生存下來。沫蟬的后腿肌肉非常健壯，就像隨機待發的彈弓，可以在瞬間跳躍后再蓄力。相對于身體長度，沫蟬驚人的跳躍能力超過任何一種昆蟲。它縱身一躍最多只用一毫秒的時間，起跳速度是跳蚤的4倍多。沫蟬身長僅0.6厘米，但最高跳躍高度可達70厘米，相當于人類跳過210米高的摩天大樓。

事實上，昆蟲中善于跳躍的種類還有很多。跳蟲是體形很小的昆蟲，體長僅有1～3毫米，但它們的棲息場所卻極為廣泛，幾乎凡是有有機物的地方都有其存在，特別是森林落葉及土壤中，甚至可以說很難找到沒有跳蟲的土壤。跳蟲沒有像蝗蟲那樣強健的后肢，也沒有像跳蚤那樣特殊的彈簧墊，但在腹部末端卻有強而有力的彈器，平時由吸盤吸著，當遇到敵害時，放開彈器可跳出40

厘米遠，也幾乎是它身體的近200倍，真是名不虛傳!

還有一種善跳的甲蟲，跳高的方式卻與眾不同，這就是不用足來跳高的磕頭蟲。磕頭蟲能跳起40多厘米的高度，可是它卻只有三對又短又小的胸足。這短小的胸足和其他善跳昆蟲的強健后足比起來，實在是小得可憐。那么，磕頭蟲是怎樣創造出跳過身高50倍的驚人記錄的呢?原來，它的秘密武器是在前胸腹面具有一個像合頁似的結構。當磕頭蟲腹朝天，背朝地躺在地面上時，它便將自己的頭用力向后仰，拱起體背，在身下形成一個三角形的空區，然后猛然收縮體內的背縱肌，使前胸突然伸直，這時候，它的背部就會猛烈撞擊地面，在反作用力的作用下，磕頭蟲的身體就會被猛然彈向空中。就這樣，磕頭蟲沒有用腿，卻成了“跳高”的能手。

“跳選冠軍”非蛙莫屬

跳遠也是利用腿的力量，把身體重心向上向前推進。優秀的運動員可跳至離起跳點7米以上的距離。他們身體在空中移動的軌跡和青蛙的跳躍頗為相似，都要有一定的高度使身體離地面的時間較長。當重心提高的時間約1秒時，距離將達9米之遠。

一只18千克重的大袋鼠，可以輕松地跳到3米高，9米遠，從而突破人類極限。袋鼠適應于跳躍的生活方式，以跳躍代步，是動物中一種特殊的運動類型。它的前肢短小而瘦弱，后肢強大，趾有合并現象。袋鼠的后肢構造中踝骨伸肌以及與其相連的腱筋。腱筋很長，直通腳跟，有肌肉從腳跟與趾相連。腳踩在地面上時，與體重產生的反作用受到伸肌收縮的力量的對抗。踝骨介于這兩種力量之間，并且成為與它們方向相反的支點，所以袋鼠的跳躍是由踝骨形成的杠桿作用造成的。通過腱筋的彈性，袋鼠跳躍時可節省能量，還能連續跳躍前進。長大的尾巴則是它們棲息時的支撐器官和跳躍時的平衡器。袋鼠這種運動方式使其運動速度得到提高，便于尋找食物和逃避敵害。

然而要說動物中的跳遠冠軍，則非青蛙莫屬，它最遠可跳出1米開外，距離是身長的10倍以上。青蛙的后腿較長，平時摺折在身后，跳躍時突然伸直使身體離開地面，初速為1.2米/秒，最高點達23厘米，遠達50厘米，需時約0.32秒。由此可見青蛙的跳躍距離同樣決定于離開地面的初速和時間的長短，并且也與角度有關。估計青蛙一次跳躍動用了它自身3倍體重的力量，而跳蚤則為160倍。蛙類中跳得最遠的是火箭蛙，如果身高與人類相仿，它可跳出178米的驚人記錄!蛙類好像天生就是為跳遠而生的，流線形的身體可以減少空中的阻力，強有力的大腿肌肉發達，爆發力驚人。

五趾跳鼠的跳躍方式堪與人類的三級跳遠相媲美。它的四肢生得極不均稱，后肢要比前肢長很多，成為其迅速跳躍的最有利武器。它還有一條比身體還要長的尾巴，尾槌扁平又有長毛。尾巴富有彈性，跳躍時在空中揮舞，可作為控制行動方向或急轉彎的平衡器，并且還能直豎而敲打地面，使之增加彈跳力量，因而跳躍時在地面上遺留下清晰的尾梢印。五趾跳鼠是沙漠里的跳遠健將。它的步態十分奇特，遇敵追擊時，便將軀體蹲矮，運用后腿強大的彈力作連續蹦跳，一躍能有2～3米，并能連續蹦跳15～20分鐘。

大多數樹棲哺乳動物都能在樹間騰越，尤其是靈長類動物，如眼鏡猴、蜘蛛猴、長尾葉猴等。體重近1千克的嬰猴，起跳時的初速為7米/秒，能達高度2.5米。白臉僧面猴看上去有點老態龍鐘，但哥倫比亞人卻稱它們為“飛猴”，這可以歸因于它們那種獨一無二的移動方式——經常用兩條長長的后腿，從一個樹枝跳到另一個樹枝，行動如飛。樹棲動物大多具有適合維持身體平衡的較為平直的尾巴。生活于非洲馬達加斯加島南部較干旱的疏林地帶的環尾狐猴，可以用長度幾乎等于身體的蓬松長尾調節身體平衡，一躍竟達9米開外，并且總是用后足先抓握樹干。其他樹棲動物也具有相似的本領，松鼠生性活潑，善于縱跳，可從一棵樹上縱身一躍，跳到4～5米遠的另一棵樹上，或利用尾巴，像降落傘一樣，從樹上跳下來。樹袋鼠在林中迅速地跳躍前進時，它可以從一棵樹縱身跳到10米開外的另一棵樹上，最大的跳躍距離竟達到15～18米遠，甚至還能從離地20多米高的樹梢上輕松地跳下來而安然無恙。在地面上也是跳躍著前進，但步伐很小，速度也不快，根本不能和大袋鼠等地棲袋鼠相比。樹袋熊盡管攀緣和跳躍動作比較笨拙，卻能從一根筆直的樹枝上，縱跳到另一根樹枝上。貂熊體形介于熊和貂之間，由于兩肋至后腿根部的毛延長，長度可達12厘米，如同圍著一圈長長的“毛裙子”，加上它蓬松的尾毛，自高處跳下時烈烈飄動，宛如飛翔，故又稱為“飛熊”。

跨欄和障礙跑

跨欄是由牧羊人跨越羊圈柵欄的游戲演變而來，障礙跑最初跨越的是樹枝、河溝等，后來都成為田徑運動中奔跑與跨越相結合的比賽項目。

食肉動物都是捕獵的高手，在奔跑和搏斗中運用跳躍的技巧都比較高。豺行動敏捷，善于跳躍，原地可跳到3米多遠，借助于快跑，能躍過5～6米寬的溝塹，也能跳過3～3.5米高的巖壁、矮墻等障礙，其靈活性勝于獅、虎、熊、狼等猛獸，而接近于貓科動物中最為靈活的猞猁和云豹。

北極狐的最主要食物來源是旅鼠，北極狐捕捉旅鼠的方法也是別具一格的。當遇到旅鼠時，北極狐會極其準確地跳起來，然后就像餓虎撲食一樣猛撲過去，將旅鼠按倒在地。更有意思的是，當北極狐聞到在窩里的旅鼠氣味或聽到它們的尖叫聲時，會迅速挖掘位于雪下面的旅鼠窩，等到扒得差不多時，北極狐會突然高高跳起，借著躍起的力量，用腿將雪做的窩壓塌，然后將一窩旅鼠一網打盡。

豹動作敏捷，也善于跳躍，一躍可達6米高，12米遠。生活于高山地帶的雪豹，可以縱身躍上3～4米的高崖，據說最多還有一躍跳過15米寬的山澗的記錄。美洲獅跳躍能力極強，能從12～13米高的樹上或懸崖上跳下，也能躍過7米的高度或10～13米的距離，所以對20米以內的獵物，只要跳躍兩次就可以捕到。

同樣，食肉動物的捕獵對象——食草動物也在進化中發展了奔跑和跨越障礙的能力。兔子的后腿特別適于一竄一跳地前進，在快跑時一躍可達3米多遠，跑動之中常常騰空而起，高達1米以上，以便觀察周圍的動靜，再確定逃跑的方向。

黃羊善于跳躍，高度可達2.5米，平地一個縱跳可達6～7米遠，下坡時甚至能跳到13米遠。鬣羚的蹄子是由兩個緊密靠在一起的蹄組成，前端窄尖，后端寬闊，四周環以角質，中央為柔軟的部分組成，就像一個吸盤，使其能夠穩穩地站立或跳躍在陡巖之上。原麝、梅花鹿等奔跑迅速，跳躍能力很強，尤其擅長攀登陡坡，那連續大跨度的跳躍，速度輕快敏捷，姿態優美瀟灑。海南坡鹿奔跑、跳躍更是十分迅速，雖有數米高的喬木、灌叢或數米寬的河溝，皆能一躍而過，因此還有許多關于它會“飛”的傳說。

善于奔跑的群居性食草動物常常具有鮮明的白色臀斑或尾斑。顯然，這些信號的主要功能是防御，它是發送給種內同伴的一種報警信號，目的是把捕食者出現的信息告訴其他個體。此外，臀斑或尾斑信號還具有增強社群成員凝聚力的效果，有利于種群成員進行集體防御。臀斑信號還常常伴隨著一種特定的姿勢或動作，以便增強信號的效果。湯氏瞪羚的騰躍運動是與閃尾同時發生的，其功能是吸引捕食者的注意，實際上是在向捕食者傳達這樣一個信息，即“我是一個特別健壯的個體，看我跳得有多高!你是不可能追上我的”。事實上，捕食者要想從這樣一個白色臀斑不斷閃現和移動的群體中捕到一只獵物也是非常困難的。