深潜健将抹香鲸

作者: 栾美群

来源: 《科学世界》

发布日期: 2015-09-14 16:22:44

本文详细介绍了抹香鲸的潜水能力及其背后的生物学原理,包括其血液和肌红蛋白的高含量、脑油的使用以及声波捕猎等独特适应性特征。此外,文章还探讨了抹香鲸的群体构成和社会行为,揭示了其在海洋生态系统中的重要角色。

你知道哺乳动物中潜水潜得最长、最深的动物是谁吗?对,就是抹香鲸。想了解抹香鲸潜水能力超强的秘密吗?看看科学家是怎么说的吧!

抹香鲸因擅长潜水而闻名。它每呼吸一次,就可以在水里待上一个多小时的时间。在鲸类中,它也是潜得最深的。人们通过声呐进行跟踪,发现它可以下潜到大约2250米深处。通过胃内生物推断,抹香鲸甚至能潜入超过3000米深的深海。

为什么抹香鲸可以潜得如此之深呢?相对于体重来说,抹香鲸的血液很多,运输氧气的血红蛋白的数量也很多。同时,它体内的肌红蛋白(可以储存氧气)的数量也很多,甚至可以达到其他哺乳动物的近10倍。所以,一次呼吸后,它可以在水下潜伏很长时间。雄性的成体抹香鲸,潜水时间甚至长达90分钟。

抹香鲸潜水能力超强的秘密,还在于其独特的、巨大的头部。在抹香鲸巨大的头部中存在着一个袋,这里面装有被叫做“脑油”的脂肪。抹香鲸利用海水将脑油冷却使之变为固体,或是利用血液温暖脑油使之变为液体,以此来改变头部的比重,实现潜水或上浮。这种假说,是英国的M.克拉克博士于1971年提出的。虽然还没有人确认过抹香鲸潜水与浮出水面时脑油的实际状态,但这一看法却得到了很多研究者的支持。

有人认为,这个巨大的脑油袋还具有其他的功能。比如,抹香鲸可以利用脑油袋后侧的“前鼻囊”发出的声波去判断猎物的位置。与此相同,海豚类动物也利用声波,它们中有很多都发育了“额头”。海豚的“额头”内部存在着一种被叫做“瓜”(melon)的组织。这种组织的脂肪成分极高,海豚就是通过调节它的形状来调整与声波发出源之间距离的。所以,“抹香鲸的脑油袋就是瓜组织发育而来”的这种说法是有依据的。

海豚可以通过瓜来调节声音的强弱。有人认为,抹香鲸的脑油袋很大,它作为一个组织而发育,可以像瓜一样进行伸缩,因此也应该可以聚拢声波。这样就可以制造出更加强有力的声波,给予猎物以重击。依据上面的说法,抹香鲸发出的声波强度可以高达250分贝左右。一般情况下,超过200分贝的声音就能让小鱼死掉,而这么强大的声波估计已经可以阻止乌贼等猎物的行动了。但是,这并未经过实地观察所证实,所以仍然还只是一个假说。

抹香鲸的一个重大的特征,就是群体构成。过去,常见的群体形态是一只雄性抹香鲸带着几只雌性进行繁殖。而现在,它已经形成了一种更为特殊和复杂的群体形态,基本上是由雌性和幼年抹香鲸构成的繁殖育儿群体,以及根据不同的发育阶段去改变群体构成的雄性群体。繁殖育儿群体,一般都是由15只左右的雌性和几只幼年抹香鲸构成。幼年抹香鲸长大后,其中的雄性会离开这个群体,而与其他的年轻雄性一起集结成为新的群体。

小型的雄性抹香鲸长大之后,会跟中型的雄性抹香鲸一起构成群体。最终,它们当中只有1~2只能生存下来。到了繁殖期后,成熟的雄性抹香鲸就会去寻找繁殖育儿群体,为了成为这个群体的首领,它会跟来自其他群体的大型雄性对决。雄性抹香鲸要经过至少25年左右的时间才能进入雌性的群体,但在雌性的群体里,它滞留的时间最长也不过几日而已。关于鲸的生存状态,还存在很多不解之谜。

我们期待,今后的研究可以解开抹香鲸在深海中的行动之谜。

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