鲸鱼有腮吗(鲸鱼有鱼鳃吗)

受限于认知,人类对很多种类的动物都有过“美丽的误解”。即使是鲸鱼也不例外。它是不折不扣的哺乳动物,却一度被人类视为大型鱼类。很多人不知道的是,鲸鱼的祖先是两栖动

受限于认知,人类对很多种类的动物都有过“美丽的误解”。即使是鲸鱼也不例外。它是不折不扣的哺乳动物,却一度被人类视为大型鱼类。很多人不知道的是,鲸鱼的祖先是两栖动物。如果没有古生物学家的努力,这个秘密将永远埋藏在历史的旧纸堆里。

那为什么今天鲸鱼必须呆在水里?他们的祖先入水后“永久居住”。是因为土地不能再待下去了吗?

鲸鱼有腮吗(鲸鱼有鱼鳃吗)插图

鲸鱼的祖先是谁?

目前,生物学上的主流观点认为鲸的祖先是巴基斯坦鲸(巴基鲸)。这种动物在生物学上属于哺乳动物、偶蹄类、头足类、杆菌科,因此因在巴基斯坦首次发现而得名。

从人类根据巴基鲸骨骼化石绘制的复原图来看,你很难把它和鲸鱼联系起来。

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巴基鲸骨骼化石巴吉鲸的骨骼化石

鲸鱼体型巨大,可以轻而易举地达到数千公斤的重量。不仅如此,它的外形更接近水生动物。它的耳朵变成了不容易进水的耳洞,四肢和尾巴进化成了胸鳍和尾鳍。

巴基鲸的重量可能连鲸鱼的一小部分都不到。此外,巴基鲸和鲸鱼的形状差异很大。篮鲸在外形上更接近于狼等中小型陆地动物,它们仍然保留着陆地动物标志性的四肢和耳朵。

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巴基鲸复原图芭蕉鲸复原图

巴基鲸为什么要下水?关于巴基鲸为什么决定成为水生动物,众说纷纭。个人认为比较合理的是捕食论。

生活在5300万年前的巴基鲸,当时就具备了两栖能力。虽然也是食肉动物,但受制于体型,在与其他大型食肉动物的竞争中并不占优势。为了生存,它们被迫进入河流和浅海捕猎。进入水中的巴基鲸“如鱼得水”,因为在水中捕猎猎物的难度比在陆地上小。

虽然鲸鱼已经可以在水中生活,但它的形状需要再次进化。因为巴基鲸的耳朵容易进水,需要改变形状来适应水生环境,它的皮毛在陆地上可以保暖,但在水中却是个阻碍。此外,巴基鲸这种陆生哺乳动物的身体结构也需要很大的改变,否则很难在海洋中生存。

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对巴基鲸来说,最令人不安的问题是运动。鲸鱼的四肢和尾巴在陆地上使用极其方便,但如果放入水中则是巨大的负担。它身体的轮廓并不是完全流线型的,这使得它极难逆着水流的阻力游泳。

鲸鱼因为身体的原因,长时间游泳消耗的体力比其他水生动物多,自然也就腾不出其他体力来捕猎。

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游动的巴基鲸游泳的巴基鲸

基鲸是如何进化的?为了在水中生活,巴基鲸开始了痛苦而漫长的进化过程。考古学家通过考证确认,真正的鲸鱼出现在4300万年前,这些鲸鱼是进入海洋的巴基鲸的后代。虽然没有马那么大,但是外形基本上已经变成了水生动物的样子。

为了减少能量的损失,曾经温暖的皮毛变成了厚厚的皮下脂肪。以及四肢尾部的力量,游泳速度比刚下水时更快。而那些没有下水的巴基鲸,都在时代变迁的过程中消失了。

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为何鲸鱼没有进化出腮?

经过漫长的进化,鲸鱼终于完全适应了海洋环境。巨大的鲸鱼在海洋中“称霸”,很少有其他动物敢招惹它们。然而,鲸鱼并没有进化出鱼类特有的鳃。

许多人认为鳃在水中的工作效率比肺高,但这实际上是一种刻板印象。在鲸鱼数千万年的进化中,大自然积累了无数的生存经验。如果腮的工作效率比肺高,那肯定会放弃肺,用腮呼吸。

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鲸鱼内部结构鲸鱼内部结构

鱼鳃的效率其实很低。鱼需要吸入氧气,通过水排出二氧化碳。如果水的含氧量降低,会直接影响鱼类的生存。另一方面,鲸鱼可以通过控制皮下脂肪的收缩上升到海平面呼吸。

鲸鱼的肺也被调整到能够在水下呼吸。大部分陆生哺乳动物的呼吸道与口鼻相连,在水中极易窒息。进化后的鲸鱼通过头上的喷水孔呼吸,通过它排出富含二氧化碳的海水,然后吸入氧气。

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鲸鱼的肺活量极强,一次吸入的气体可以充满90%的肺部。然而,大多数哺乳动物一次只能吸入15%的空气体。进入体内的氧气会通过血液,进入肌肉组织的肌红蛋白并被储存。溶解氧特别大,一次吸入的氧气可以用一两个小时,自然不需要频繁浮出水面呼吸。

为何鲸鱼有肺却不能上岸?

虽然鲸鱼也是用肺呼吸,但是上岸就会死。这是因为鲸鱼的身体已经完全进化成了水生动物,很难适应陆地上的生活。

鲸鱼的四肢在漫长的进化过程中变成了鳍。虽然鲸鱼在海洋中可以游得很快,但在陆地上却起不到辅助作用。为了适应海洋的水压,鲸鱼的身体也发生了结构上的变化。因此,在海岸上意外拍到的鲸鱼几乎无法承受陆地的压力,内脏和骨骼受损严重。许多意外搁浅的鲸鱼直接死于呼吸器官损伤导致的窒息。

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除了内部结构,鲸鱼的皮肤也被调整以适应海洋生物。鲸鱼的皮肤光滑无毛,需要长时间浸泡在水中才能保持湿润。如果在干燥无水的沙滩上呆久了,再加上太阳晒久了。鲸鱼的皮肤极易变得干裂,体温也会升高,最后会因为缺水高温而直接死亡。因此发现了意外上岸的鲸鱼。人们首先要做的是给它们泼水,让它们保持身体湿润,而不是帮助它们重返海洋。

如果你不知道鲸鱼上岸的时候有多尴尬,就想想河马上岸的时候吧。长时间待在陆地上的河马不仅皮肤会干燥开裂,反应也会变得迟钝。这时候河马被捕食者盯上,不会还手,于是被捕食。河马和鲸鱼是有亲缘关系的种族,鲸鱼搁浅的“命运”和河马差不多。

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上岸的河马河马上岸了

为什么鲸鱼会频繁搁浅?虽然鲸鱼不能上岸,但鲸鱼搁浅的事件却多次发生。可悲的是,即使有好心人的帮助,搁浅鲸鱼的死亡率仍然很高。

对于鲸鱼来说,搁浅是一种痛苦而漫长的死亡方式。在沙滩上拍摄的鲸鱼会在保持意识的情况下逐渐死亡。这个过程伴随着内脏和骨骼损伤引起的剧烈疼痛,以及体表干燥引起的脱水。可怕的是,这个过程短则几个小时,长则几天!

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鲸鱼搁浅的原因也引起了生物学家的好奇。经过一系列研究,他们总结出以下原因:

地形学——荷兰学者范希·杜多克持有这种观点。他认为:

鲸鱼搁浅可能与沿海地形和气象条件有关。因为它们大多发生在坡度平缓的海岸。当鲸鱼在这里发射超声波信号时,它的回波信号会被扭曲,以至于根本探测不到深水的位置,导致它的迷失。

但研究证明,平缓的海岸不会导致回声信号混乱,海峡和悬崖也不会导致搁浅。所以地形学的理论根本站不住脚。

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无序论——有人认为鲸鱼上岸时可能受到惊吓或搁浅,以躲避人类的骚扰。这不是废话,因为丹麦法罗群岛的传统捕鲸是通过驱赶鲸鱼上岸搁浅来进行的。

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简介-一些鲸鱼是群居动物,一只年长的鲸鱼是群体的族长。族长负责指导鲸鱼的活动和捕食。当族长在疾病的折磨下搁浅上岸时,鲸鱼也作为它的陪葬品。

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病因——鲸鱼可能患有肺部疾病,导致其呼吸能力下降,身体极度虚弱。为了呼吸空气体,他们只能长时间漂浮在海面上。在呼吸的过程中,这些病鲸因为无法控制自己的身体活动,被直接冲到了沙滩上。

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摄食理论——鲸鱼有近岸摄食的习性,会进入浅海捕食洄游产卵的小鱼和软体动物。因为贪吃,退潮时来不及回到海洋,最后被冲上沙滩搁浅。

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返祖现象——鲸鱼的祖先巴基鲸是一种两栖动物,它的一些后代保留了它们的陆地习性。鲸鱼虽然不能回到大陆,但还是被本能驱使冲到沙滩上搁浅。

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除了地形,大部分都能解释鲸鱼搁浅的原因。只有真正找出鲸鱼搁浅的原因,才能更好地研究拯救搁浅鲸鱼的对策,降低搁浅鲸鱼的死亡率。

经过数千万年痛苦的进化,鲸鱼能够适应海洋的生活,成为海洋食物链的顶端。然而,看似坚不可摧的鲸鱼,却被自己的本能所控制,一头雾水地走向了死亡。

这真的让人感叹:鲸鱼最大的敌人就是自己!

参考文献
[1]刘辉。鲸鱼为什么会搁浅[J]。方圆,2020(21)

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