鲸鱼

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TUhjnbcbe - 2023/4/6 22:45:00
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海洋里体型最大的巨兽蓝鲸,万年前从陆地重返海洋。

从前生活在陆地上,个头只有哈士奇那么大的蓝鲸祖先,进入海洋之后开启了全新的进攻模式,花了万年,终于成为有史以来地球上体型最大的动物。原本一直生活在海洋里的鱼类,没有任何一种的体型能跟蓝鲸比肩。

记录在案的蓝鲸最重体重达到了.4吨,比波音的起飞重量还重。这头蓝鲸是雌性,如果在怀孕期间,它的体重还会增加。

蓝鲸为什么能长那么大?

因为它必须要长大。哺乳动物从陆地到海洋,为了维持体温,长大长胖是唯一的选择。相比于空气,水是传导热的优良导体,海水带走身体热量的速度比空气快25倍。海水的温度比哺乳动物的体温要低,海水一刻不停地从鲸鱼身上吸热。为了保温,鲸鱼首先得增加厚实的脂肪来隔离寒冷的海水,其次要提高保存热量的效率。体型变大,身体体积和皮肤表面积之间的比例就变大,也就是说,储存热量和散发热量之间的比例变大了,保存热量的效率变得更高了。所有的哺乳动物,下海之后无一例外地都在飞速长个子,长肥肉。在海里,大块头的胖子更抗寒。

体型长大是适应环境的需要,支持身体长大的必要条件是要有足够的粮食。海里的鱼虾贝壳无论种类还是数量都比陆地丰富,古鲸鱼进入海洋后吃喝不愁。面对品种多样的食物,鲸族群里大家的口味不一,开始出现分支,一支鲸族保留牙齿吃大鱼,叫齿鲸,包括虎鲸和海豚;另一支鲸族抛弃了牙齿,长出鲸须,采用过滤性进食的方法来吃小虾,叫须鲸,包括蓝鲸和座头鲸。

食物成就身材,贪心吃大鱼大肉的齿鲸反而没有吃小鱼小虾的须鲸体型大。一个原因是因为小鱼小虾的数量比大鱼大虾要多得多,不愁来源。另一个原因是因为须鲸不用咬,只用吞的进食效率更高。在体型增长这一项目上,须鲸胜过齿鲸,其中的优等生蓝鲸,长成了最大的海洋巨兽。

蓝鲸长个头的制胜攻略:选择磷虾当口粮,长出鲸须过滤进食。[百家号.法兰西is培根.未经授权严禁转载]

磷虾--食物链底层的资源

蓝鲸选择磷虾当口粮,看中的是磷虾的数量。南极磷虾一共有5亿吨,5亿吨是个什么概念?拿我们人类比较一下,目前地球上77亿人加起来的总重量大约4亿吨,磷虾的重量超过了全人类。

一头蓝鲸一天能吃4吨磷虾,每年蓝鲸和其它须鲸群要吃掉万吨磷虾,另外企鹅、鱿鱼和海豹也会吃掉大量的磷虾,还有人类眼馋也来分一杯羹,每年要捕捞万吨的磷虾。全部加起来,每年有3亿吨磷虾成为其它生物的口粮,磷虾群一大半的数量都被捕食了,但是没有关系,第二年同等数量的磷虾群又会回来。磷虾的繁殖能力极强,一只雌虾一次可以产卵6千到1万个。如果每只虾卵都能孵化成小虾的话,繁殖率超过了倍。

磷虾的粮食是浮游植物,就是那些漂浮在海洋里的藻类。只要有足够的浮游植物,磷虾就是地里的韭菜,割了又长,无穷无尽。

浮游植物通过光和作用获得能量,除了阳光外,浮游生物还需要生长必须的营养元素。浮游植物的生长需要大量的氮、磷元素作为主要营养元素,还需要少量但不可缺少的微量元素,比如铁。

蓝鲸能提供浮游植物需要的大部分营养元素,它用自己的便便养育浮游植物。

上图是蓝鲸和身后的便便。蓝鲸的便便像橙红色的棉花糖,松散柔软,一团一团毛茸茸地漂浮在水面上,像羽毛一样慢慢散落消融。橙红色的便便里有丰富的氮、磷、铁,橙红色的色彩正是来自铁元素的染色,这些元素都是浮游植物主要的营养来源。生活在海洋上层水域,亲近阳光的浮游植物不用沉到海底去寻找营养元素,在水面上就能得到蓝鲸便便的直接灌溉。

南部海洋里有很多被叫做“高营养素低叶绿素”的水域,那里虽然硝酸盐和磷酸盐等重要营养物质的浓度很高,但是浮游植物浓度很低,最主要的原因是缺乏浮游植物生长需要的铁元素。但是在磷虾茂盛的南极海域就不一样了,蓝鲸便便里有丰富的铁,足够支持浮游植物繁荣生长。

除了铁外,蓝鲸带给浮游植物大量的氮。举个例子,缅因州海湾的氮源大部分来自于鲸鱼便便,即使在商业捕鲸杀害了大量的鲸鱼之后,剩下少量的鲸鱼提供的氮源依然超过所有入海河流提供氮源的总和。

二十世纪大规模发展的商业捕鲸持续了近百年,超过36万头蓝鲸被害,最后只有不到总体数量1%的蓝鲸残存下来。同期,世界海洋中的浮游植物大幅减少。年至今,表层水中的浮游植物浓度下降了40%,南极圈的磷虾数量也随浮游植物的数量减少而明显下降。缺乏鲸鱼粪便的浇灌,浮游植物减产,磷虾没有了口粮,整条生物链都缩减了。

蓝鲸打破了海洋里“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴”的食物链等级,以最大的个头直接抢占最小的虾米吃。海洋食物链的金字塔里,底层浮游动物所提供的热量远远超过上层鱼类能提供的热量。蓝鲸的越级进食解决了食物不足的后顾之忧,为它巨大的体型提供了坚实后盾。

庄稼一枝花,全靠粪当家。浮游植物在蓝鲸便便的哺育下茁壮成长,磷虾得到了充足的粮食,蓝鲸收获了取之不尽的磷虾。

鲸须--进化路上的创新

为了吃磷虾,蓝鲸长出了鲸须。

蓝鲸的大嘴巴里,在原本长牙龈的地方长着很多排须板,须板上有柔韧的像胡须一样的毛发。须板和须毛组成了鲸须,像一把把的油漆刷密密麻麻地插在嘴里。蓝鲸张开乾坤袋一样的大嘴,一口气吞下90吨的磷虾和水,然后用舌头顶住上颚,把海水挤出口腔,而海水里的磷虾被鲸须拦截,留在嘴里吞下肚中。

相比于蓝鲸的大嘴巴,它的嗓子眼小得不可思议。蓝鲸的舌头上可以站下50个人,但它的嗓子眼只有篮球那么大。在海里遇到蓝鲸,根本不用担心它会误吞了你,你的个头没法通过蓝鲸的小喉咙。

过滤性进食不是鲸鱼独有的进食方法,有些吃小鱼小虾的海豹也采用过滤进食的方法。不过鲸须是鲸鱼独特的发明,虽然鲸须长在嘴里,很像牙齿,但鲸须不是由牙齿演化形成的,它们的构成成分完全不一样。牙齿的主要成分是磷酸钙,类似于骨骼。鲸须的主要成分是角质蛋白,跟头发、指甲一样。比起牙齿,鲸须更像是嘴里的胡须。

生物演化的路上,普遍的方式是循序渐进地改变。古鲸鱼从陆地到海洋,鼻孔移到头顶,褪去四肢,样子变成鱼儿,外貌巨大的变化实际上都只是结构上的改变。鲸鱼依然用肺呼吸,没有新长出一副鱼鳃。鲸须却是鲸鱼的创新发明,身体上为数不多的新生结构。

演化路上,创新比改变困难得多。创新就像生物挥舞着一把砍刀,大力劈砍着原有的束缚,有时能成功,更多的时候是淹没在历史里的失败。鲸须正是鲸鱼成功劈砍出的一条新路。

创新的鲸须,和越级抢占的底层食物资源,两大突破最终引领蓝鲸成长为海洋巨兽。

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