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                    《科學24小時》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    旨在向全國廣大群眾,特別是具有中等文化程度的廣大青年,普及科學技術知識,繁榮科普創作,啟迪思想,開拓視野。

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                    鯨為什么能長這么大

                    2018-01-12 19:03:00

                      藍鯨是地球上最大的動物,卻以最渺小的磷蝦為食。它們行動詭秘,生物學家追蹤百年,至今沒有發現它們生殖的秘密,而它們重返海洋的進化之謎,更是充滿傳奇色彩。

                      在沒有發現藍鯨之前,科學家認為一種名叫阿根廷龍的恐龍曾經是地球上最大的動物?;瘡驮C明,阿根廷龍可以長到90噸重,與人類相比,它當然是龐然大物了。但與藍鯨比就小巫見大巫了,不值一提了。

                      人類目睹最大的藍鯨體長超過30米,體重高達180噸。它的心臟和一輛小汽車一樣大,巨大的口腔能容納50個人,嬰兒可以在它的管狀動脈里自由爬行。剛出生的幼鯨比一頭成年大象還重,一天就要喝下400升母乳,一晝夜可增加90千克體重……

                      鯨是海洋哺乳動物,不是魚

                      鯨不是魚。在動物進化和分類上,鯨比魚高級得多,也聰明得多。魚是卵生,鯨是胎生,幼鯨吃奶,還有少許毛發。魚靠鰓在水中呼吸,鯨用肺呼吸,鼻孔在頭的上部,每間隔數十秒至數十分鐘就要浮出水面呼吸一次?!蚌L魚”這個俗稱很不恰當,盡管它們是哺乳動物中的另類。

                      鯨的種類很多,總的來說可以分為兩大類:一類是須鯨,沒有牙齒;另一類是齒鯨,有鋒利的牙齒。須鯨主要吃磷蝦和小魚。它們獵食的方式很特別,無須刻意捕獵。在磷蝦聚集的南冰洋,它們在海洋里游動時,張開大嘴,把海水連同磷蝦小魚一齊吞進嘴里,然后閉上嘴,把海水從須板中間過濾出來,留下的磷蝦小魚就被吞進肚子里,一頓就能吃掉一噸的食物。齒鯨主要吃大魚和海獸,比如虎鯨以海豹、海象為食,還喜歡吃須鯨的舌頭。在須鯨的進食地,經常漂浮著被虎鯨吃掉舌頭的座頭鯨或藍鯨的尸體。因而人類將虎鯨稱為“殺人鯨”,其實它們與人類遭遇的可能性微乎其微,更不會專以人類為食了。

                      鯨為什么能長得如此之大,讓地球上的其他生物都望塵莫及呢?

                      巨型身體,緣自奇異的進化

                      第一批勇于冒險的海洋生物在3.65億年前登上陸地,樹起了脊椎動物的旗幟。經過漫長進化后,哺乳動物應運而生。6500萬年前,恐龍滅絕后,在哺乳動物即將繁盛的關鍵時刻,個別家伙竟然逆潮流而動,萌生了重返海洋家園的念頭,并很快付諸行動。它們就是鯨類的先祖——紅鯨,這是一種以海洋魚類為食,尚可進行陸地短途行走的準鯨。

                      再往前追溯,鯨是從一種叫中獸,外形似牛犢一樣的哺乳動物進化而來的。DNA檢測證明,鯨的基因與駱駝或牛的基因最接近。

                      人類早在亞里士多德時代就發現了鯨、豚等海洋哺乳動物與魚類的明顯區別,也一直試圖揭開它們的進化之謎。直到最近,空白的疑點才逐漸被還原再現。

                      美國密執安大學古生物學家菲利普·金格理西是美國,也是世界頂尖的鯨研究專家。用他的話說,鯨向海洋的遷徙是生物進化史上的一次超越性變異。它們為什么在已經具備了在陸地生活的器官和能力,也經歷了漫長的陸地生活后重返大海呢?而且只用1000萬年,它們就完成了歷經億萬年練就的逆向進化。頭骨化石證明,在中獸之后,紅鯨之前,鯨經歷了較長的“游走鯨”階段。那時的它們以海洋生物為食,也可以在陸地上行走。它們的體型與今天的海獅差不多,是典型的兩棲動物,也是鯨的祖先與現代鯨之間的重要過渡。

                      而菲利普·金格理西發現的紅鯨化石表明,它們絕大多數時間生活在海里,雖然還能在陸地作短暫停留,但它們的后肢越發短小,緊貼在身體兩側,已經無法在游動時提供一點動力了。而此時它們的脊骨已經變得更加自由松散,可以像現代鯨一樣上下運動了,這就可以幫助它的水平尾葉有力地擊水,以推動身體前進。它們的身體形狀也更接近流線型。

                      鯨是利用進化機遇的高手

                      大約3000萬年前,鯨基本完成了重歸大海的所有逆向進化,成為一種成功的海洋生物。它們從海洋生物到四足哺乳動物,耗費了幾億年,而從四足哺乳動物還原回海洋生物,僅用了1000萬年,這從進化史的角度上說,幾乎等于沒用什么時間。

                      鯨的這種突擊式進化,是否與它們的基因和體量有著某種內在的聯系呢?事實證明,它們能有日后的巨無霸身材,的確與抓住那次短暫的進化機遇,義無反顧地重返海洋故鄉密切相關??梢赃@么說,一旦錯失那次進化機遇,鯨,也就不能稱其為鯨了。

                      現代科學證明,生物的體量和壽命的長短,是由遺傳基因和環境因素共同決定的。鯨之所以能長到上百噸,是因為海水的浮力極大地抵消了巨大體型帶來的體重問題,再加上鯨的特有基因,才使它成為地球上體型最大的海洋哺乳動物。

                      再來看看人類超級巨胖們的悲慘經歷,自由行動成為他們最困難,也是最大的挑戰??梢娤胍交蛸x予我們的正常體重,是一件多么痛苦而危險的事情。

                      菲利普·金格理西表示,決定鯨祖先重返海洋的主要原因是食物,是大海蘊藏著的唾手可得的豐富食物。這就像我們人類祖先吃光樹上的果子后,不得不來到陸地上覓食一樣。鯨和類人猿都不會意識到,自己的本能行為可能與物種進化扯上關系。

                      “有意思的是,食物的選擇的確在鯨的進化方面起著很大作用。只吃磷蝦小魚的須鯨體型較大,如藍鯨和座頭鯨;而像虎鯨等齒鯨的體型就小很多了,頗費周折的獵食活動,會消耗它們體內的一部分能量,導致它們不可能長得太大?!苯鸶窭砦餮a充道。

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