鲸鱼为何进化的那么大?( 三 )


科学家在实地剖解中发现 , 在鲸鱼下巴上毗连左颚和右颚的软骨组织内有一个分歧平常的、布满胶质的空腔 。 (对所有的须鲸来说 , 位于下巴的左颚和右颚在毗连处都未融合在一路 。 )空腔中的组织布满血管 , 看来是与鲸须毗连的神经的通信中间 。 鲸须是近似于猫的腮须的感应毛 , 位于鲸鱼的下巴上 , 来去于喉囊 , 直到进入大脑 。 科学家暗示 , 这个感触感染器官有助于协调鲸鱼猛扑式进食的很多方面 。 除了帮忙鲸鱼感知猎物之外 , 它还可能监控嘴巴开闭时代颚的动弹 , 而且感知喉囊的膨胀 。
猛扑式进食的能效简直很高 , 大鳁鲸的个头在曩昔几百万年间敏捷增大 。 然而 , 此刻稀有据暗示 , 这种进食手艺可能正在达到极限 。 这是为什么?这是因为鲸鱼为了在短期内实现这一点而支出了昂扬的价格 。 在猛扑式进食时代 , 加快蓝鲸复杂身躯所需的能量爆发 , 以及抵御嘴巴大张时或口中布满富含猎物的海水时的液体动力阻力所需的庞大能量 , 导致鲸鱼的代谢飙升至凡是环境下的大约50倍 。 即使鲸鱼只需大约10秒钟就能完当作一次猛扑 , 这仍然是一个庞大的承担 , 此时燃烧氧的速度比血液细胞和身体组织凡是能供给的速度高得多 。
这种氧的欠债固然短暂 , 却可能限制鲸鱼的个头 。 新研究暗示 , 鲸鱼的个头越大 , 它在猛扑式进食时代所履历的氧欠债也越多 。 对一头体长33米(这也是迄今为止所捕捉的蓝鲸的最大体长)的蓝鲸来说 , 在猛扑式进食时代的代谢速度据估量可达正常环境下的80倍 。
猛扑式进食的鳁鲸可能会履历氧的极限这个不雅点 , 对科学家来说并不新奇 。 以往的研究就显示 , 在猎食潜水时代实施更多次猛扑的座头鲸相对于猛扑次数较少的座头鲸而言 , 前者之后待在水面的时候更长 , 呼吸更频仍 , 就仿佛它们在使劲喘息 , 这同短跑活动员完当作一次角逐后的景象是一样的 。
此外 , 一项实地研究表白 , 固然座头鲸每次潜程度均而言会进行大约9次猛扑式进食 , 更大的长须鲸和蓝鲸每次潜水却别离只会进行4次和3次猛扑式进食 。 是以 , 就算更大的鳁鲸每次猛扑能吞下更多海水 , 鲸鱼最终仍是会达到每次潜水滤食总水量的极限值 , 也就是达到捕捉磷虾数目的最大值 。 所以 , 由猛扑式进食手艺自己(而不是由能效极高的进食策略或食物的总体可得数目)强加的生物物理学限制前提 , 最终可能为鳁鲸体格的增大过程画上句号 。 从理论上说 , 须鲸有可能演化出更大的个头 , 但现实上也有一些能量限制前提 。 难怪有科学家指出 , 蓝鲸不仅是此刻仍然存活的和生命史上曾经有过的最大动物 , 并且有可能当作为哪怕在将来也是最大的动物 。
鲸鱼的演化之路
从狗般大小的祖先 , 鲸鱼演酿成为了迄今为止存在过的地球上最大的动物 。
大约5500万年前 鲸鱼的祖先投身水中 , 很可能是为了在当今南亚地点地域的那时的河道中觅食 。
5300万年前~4800万年前 一系列鲸鱼祖先(包罗拉布拉多犬大小的巴基鲸、海狮大小的罗德侯鲸和狐狸大小的印多霍斯鲸)游弋在南亚水域 。 它们都保留着完整的肢体 , 但也顺应了在水下听声音 。
大约4700万年前 固然在水中无疑取得了当作功 , 一些原始鲸鱼却依然固守陆地 。 曾经糊口在南亚海岸的一头2.6米长的慈母鲸的化石中包罗了一个很可能是头先出来的胎儿 , 这表白慈母鲸的生育发生在岸上而不是水中 。
大约3500万年前 鲸鱼家族分化当作了今天所知的两个目:齿鲸目(包罗抹喷鼻鲸、逆戟鲸和海豚)和须鲸目(包罗长须鲸、座头鲸和蓝鲸) 。 固然所有的须鲸都是没有牙齿的滤食者 , 但最早的须鲸是有齿的 。

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