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鯨的祖先 鯨的祖先是什么動(dòng)物( 二 )


事實(shí)上,即便是在海洋生存,用肺呼吸也比鰓呼吸要更好,至少對(duì)于鯨魚來(lái)說(shuō)是這樣的 。
鰓允許動(dòng)物在水下就能獲取氧氣,這是非常完美的適應(yīng)性進(jìn)化特征 。但水的含氧量很低 , 對(duì)于海水而言也只有4.59~8.72毫米/升——差不多就是4.59‰~8.72‰之間,而這個(gè)比例在空氣中是21%(大氣含氧量) 。
呼吸空氣可以讓生物能夠獲得數(shù)十倍的氧氣,很明顯用肺呼吸是更加高效的呼吸方式,而鯨魚需要這些氧氣來(lái)提高新陳代謝率,因?yàn)樗鼈兪呛銣貏?dòng)物 。
圖注:抹香鯨是這樣垂直睡覺的,它們吸一口氣可以睡2小時(shí)
同時(shí),這也是為什么現(xiàn)在的鯨魚可以長(zhǎng)到這么巨大,要知道最大的藍(lán)鯨可以達(dá)到200噸,如果用鰓呼吸 , 想保持這么龐大身軀的溫度幾乎是不可能的 。
用肺呼吸是它們的祖先經(jīng)過數(shù)億年的進(jìn)化才得到的,鯨魚沒有拋棄肺的理由,而自然界所有生物都是高效的,有了肺它們自然不會(huì)再搞個(gè)鰓 。
不過,為了能夠在水中愉快地捕獵,鯨魚確實(shí)做了許多適應(yīng)性改變 。

鯨魚如何長(zhǎng)時(shí)間在水下捕獵?
對(duì)于普通人而言 , 憋氣1分鐘估計(jì)都挺難的,但是一只抹香鯨可以在水下待2個(gè)小時(shí),一直屏住呼吸,直到完成捕獵回歸水面 。
鯨魚之所以做到這一點(diǎn) , 其實(shí)它們改進(jìn)最多的并不是自己的肺,或者說(shuō)不是獲取更多的氧氣,而是如何存儲(chǔ)氧氣 。
我們通過肺獲取空氣中的氧氣,然后通過血液運(yùn)輸?shù)饺恚t蛋白是作為氧氣的運(yùn)輸工具,我們憋氣的時(shí)候 , 主要就是消耗血紅蛋白中的氧氣讓我們保持一定時(shí)間的清醒 。

鯨魚也是一樣的,但是它們血液中血紅蛋白的含量比例是人類的2倍左右,這表明它們能夠存儲(chǔ)的氧氣更多 。
不僅如此,它們血液含量也比陸地生物要高許多,人類血液的體積差不多是身體的7%左右,但是鯨魚的血液達(dá)到10%-20%,這相當(dāng)于它們氧氣的存儲(chǔ)空間更大 。
氧氣的另一個(gè)存儲(chǔ)空間是肌肉中的肌紅蛋白,鯨魚肌肉中的肌紅蛋白濃度比它們的陸地親屬高出 30%,這讓它們能夠多存儲(chǔ)大約35% 的氧 。
除了存儲(chǔ)氧氣之外 , 鯨魚還很會(huì)“節(jié)約用氧”,比如它們會(huì)有意識(shí)地控制心率,并減少一些非必要器官和肌肉的血液流量 。
總之很明顯,鯨魚不需要鰓,也有辦法在水中活得很好,甚至是更好,這就是為什么它們現(xiàn)在沒有鰓,而且大概率是將來(lái)也不會(huì)有鰓 。

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