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鲸鱼为什么都那么大? 第1页

  

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简单来说,因为庞大的体型更利于哺乳动物在深海保暖,捕食和运动。


1. 大体型易于深海保暖

与大多数海中的生物不同,鲸鱼是一种哺乳动物,也是恒温动物。其身体温度总体保持高而恒定,基础代谢率高,这一点上鲸鱼与海豚类似,也造就了它相比于其他海洋生物(如大多数鱼类和软体动物)更高的智力和更先进的社会能力。

拿例子说,大肥鱼或者章鱼哥如果在温水里,身体就会吸收更多热量而体温升高;而它们到了冷水中,身体就会与环境一起冷下来,运动量、新陈代谢乃至大脑活跃度都会随之降低。但与人类的全年37度类似,鲸鱼是一年四季都暖暖的(大多数也在37度附近,但种类之间差别较大,总体在25-40摄氏度这个区间)。这样的恒温性加上数百万年的自然选择,导致了恒温的哺乳动物们需要有自己的方式保暖,比如猫咪狗子狮子老虎都有软而蓬松的圆毛,人类发展出了优秀的种植养殖业和编织,而鲸鱼则是通过自然淘汰和保留,筛选出了体积大而身体外层脂肪堆积的个体进而一代代繁殖,造就了今天庞大的体型。很多对类似物种化石的研究也表明,鲸鱼的的祖先并没有特别大。

总结就是,鲸鱼觉得海里好冷,越穿越多越吃越胖,进化到今天就成了可爱的胖子:

在生物学,尤其是海洋哺乳生物学(Marine Mammalogy)中,这个理论早已被多次地研究和支持,也同样可以运用在海里其他的胖子身上。最好的例子大概就是同样身为哺乳动物的海獭、海豹、海象等:

鲸鱼体温话题可参看:theatlantic.com/science


2. 大体型易于捕食

如前面所说,相对于海洋里占主导的植物和变温动物,鲸鱼的恒温和哺乳性意味着它比其他海洋生物需要更多的热量和养分,这也正应了我国东北那句古老而睿智的谚语(并不是):

胖子雪里站一站,要吃三碗大米饭。

这便导致了鲸鱼的祖先若要生存下去,必须发展出强有力的捕食机制和食物存储器官,其实蓝鲸吃成群磷虾所使用的鲸须就是这个理论的一部分。而除此之外,更普遍也更粗暴有效的一个机制便是非常大的嘴和胃,就像这样:

与大多数鱼类乃至哺乳动物不同,鲸鱼的嘴多大且占身体比高,无论是平行还是垂直的开角都很独特,如果只谈这个大型个体猎食的话题,可能更适合把鲸鱼和恐龙放在一起比较:

鲸鱼的捕食和储食机制参看:ocean.si.edu/ocean-life

鲸鱼进化中的体型发展参看:sciencemag.org/news/201


3. 大体型易于海中沉浮运动

之前简单提到过,虽然海中的哺乳动物有很多类似鲸鱼的胖子,但大多数的海豹、海象、海獭都分布与浅水区,并非一直在水中,偶尔还能上个岸偷吃一波人类食物什么的(别问我怎么知道的,往事不想回忆,心疼我的奥利奥)。

而与这些近乎两栖的小个体不同,鲸鱼常年生活在深海区,它们在水中的运动需要很大量的氧气储存,下沉和浮起也必须仰仗于对身体重量和密度进行调节。于是鲸鱼也有类似鱼的鱼鳔或者鱼泡的器官,而对于这样的体型和重量,容易推出,鲸鱼会需要体积非常大的鱼鳔。

而细心的读者看到这里大概就会发现,无论是易于存热的脂肪层,易于捕食的大嘴,还是易于运动的储气器官,在进化发展中都在构成一个明显的正反馈系统,即吃得越多体型越大,体型越大吃得越多;体型越大越需要氧气,越需要氧气体型越大。其实很多生物种群中胖子的形成和减肥困难也都是这个道理。

哎,人类又何尝不是呢?

鲸鱼的运动与体型参看:nature.com/articles/469


4. 进化的偶然性

最后一点就是,进化的过程从来都是充满了意外性的,即有时一类动物的特点的来源并非是选择了绝对意义上最好的方案,而也高度依赖于天时、地利、历史的选择和种群和利益,正如那句诗所云:

苟利国家生死以...

哎不对,错了错了,重来。

正如很多生物学家指出,如今须鲸蓝鲸那高达40万斤的身体其实远远超过了其“最优值”,而这种庞大身躯的来源只是因为约300万年前,冰川和水流的活动恰好造成了沿海水域的营养物质涌入,碰巧满足了须鲸的需求,进入了之前提到的“胖子正反馈系统”,导致这个奇特的种群一直延续生存到了今天。

这种进化中的“随机性”或者“偶然性”,一并还有那些被揭晓和还未揭晓的因素,在过去近百万年的进化过程中,导致了鲸鱼们越来越大,直到今天成为这个星球上最大的物种。

进化性和时机偶然性参看:theatlantic.com/science


5. 彩蛋:我的个人见解

民间还有一个理论,若得到证实可能会导致上那些推论都变得不再重要,那就是:







鲸鱼为什么那么大鸽子为什么那么大其实是一个道理啦。




  

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