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。
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