鲸鱼睡觉时如何换气

你知道抹香鲸是怎么睡觉的吗?

这是2008年水下摄影师詹姆斯·费拉拉,在多米尼加水域拍摄的真实画面。一群抹香鲸集体竖立睡觉,仿佛水中的巨石阵一般,为什么抹香鲸的睡姿如此诡异?每隔一段时间就要浮出水面呼吸的它们,在海里睡觉如何保证自己不被憋死?

因为抹香鲸是典型的群居动物,一个完整的鲸群,包括少数雄鲸、大量雌鲸、仔鲸等等。虽然他们拥有超凡的潜水能力,能够下潜至水下2200米。但是他们睡觉的时候,还是会选择15米左右的浅水区。这种集体休息的方式,还能够一定程度保护鲸群,一听到发动机或者船桨的声音,他们就会被惊醒。

至于抹香鲸为啥喜欢竖着睡觉,科学家猜测主要原因可能有2个。

一是抹香鲸的头部有一种,白色的蜡状物质——鲸脑油。一头抹香鲸的脑袋含有的鲸脑油,可能达到1000升以上。而且密度会因温度和压强而变化,当油和鲸鱼体温相近时,油就是液态的,当冷却以后又变成石蜡状态。因此科学家猜测,抹香鲸睡觉时会自动把鲸脑油调成液态,来调节自身上浮和下潜的深度。

二是抹香鲸的头部、肺部,主要集中在上半身,浮力比尾巴要大,而且竖着睡觉是最方便浮出水面的方式。

第二个问题,鲸鱼每隔一段时间要到水面呼吸,为啥在海底睡觉不会憋死?

总不能睡一会上去喘口气,回来再接着睡吧。一切还要从鲸鱼的换气方式说起,鲸鱼的鼻孔也就是气口,长在他们的背上。当他们在海底游泳的时候,气孔就会被一个类似于眼睑的肌肉瓣膜盖住,来保持憋气状态。因为鲸鱼的食道和呼吸道已经完全分开,所以即使鲸鱼在水下进食,也不会发生呛水,再浮出水面换气的时候,鲸鱼的肌肉瓣膜就会打开,把废气排出吸入新鲜空气。而人们在海面上看到鲸鱼喷出的水柱,其实是鲸鱼体内排出空气遇冷形成的水雾,几乎在一瞬间,鲸鱼就可以完成换气,然后继续在海底憋气近2个小时。

为啥鲸鱼这么能憋呢?因为他们体内的肌红蛋白和血红蛋白,浓度比其他生物更高。肌红蛋白相当于氧气仓库,血红蛋白相当于快递员,负责氧气运输到身体的各个部分。而且人类呼吸一次,只能利用空气中的氧气含量的25%。但是鲸鱼对空气中氧气的利用率能达到90%,所以鲸鱼在水下待的时间更长。更重要的是,科学家研究发现,鲸鱼每天休息的时间总共还不到2个小时,还都是碎片化睡眠。每次只睡9-14分钟,完全不用担心会被憋死。

最后一个问题,鲸鱼在海底生存了上千万年,进化出了鱼类的背鳍,为什么偏偏没进化出鱼鳃?

关于鲸鱼的祖先,有一种非常有有意思的推测。大约5000万年前,鲸鱼还是生活在陆地上的偶蹄目动物,可能还和河马沾亲带故。后来鲸鱼祖先从陆地进入水里生存,前肢进化成了鳍、后肢退化。为了方便呼吸鼻子也移到头顶,随着鲸鱼对海洋的依赖程度越来越高,鲸鱼的背部开始隆起,出现了背鳍。

其中能够在海洋高速游泳的鲸鱼,比如虎鲸,背鳍越来越大。

而大型鲸类因为身体太大,背鳍的作用不大,所以背鳍就慢慢变小。比如长须鲸的背鳍就只有小小一个。

既然鲸鱼的身体演化,不断在向鱼类靠拢,为什么不干脆进化出鳃,省的时不时就要到海面换气呢?答案只有一个,那就是对于鲸鱼来说用肺部呼吸,比用鳃呼吸效率高的多。限制动物体型大小的一个重要印度就是含氧量,身体越大就需要的氧气越多,而海水中溶解的氧气含量仅有4.59‰~8.72‰,而空气中的含氧量却高达21%,定期到水面换气,反而成为了鲸鱼的优势。

最后给大家留一个小问题,鲸鱼是哺乳动物,小鲸鱼在海里要怎么喝奶呢?知道的小伙伴欢迎评论区分享。

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