在海洋深处，一种神奇的哺乳动物以其高达90%的氧气利用率而闻名，它们是如何在垂直睡眠时避免溺水的呢？当人们谈论地球上最大的哺乳动物时，他们通常首先想到的是陆地上的大象。然而，他们可能忽略了海洋中同样庞大的鲸豚类生物。尽管鲸豚类的外观与鱼类相似，但它们实际上是哺乳动物。

大约1亿2000万年前，一些原本生活在陆地上的偶蹄类动物，如猪和骆驼，不知何故重新回到了海洋，并逐渐演变成了鲸豚类的祖先——古鲸亚目。20年前在巴基斯坦发现的5500万年前的古鲸化石，其骨骼结构类似爬行动物，但头骨特征已经显示出古鲸的特点，因此被称为陆地鲸或游走鲸。

鲸豚类至今仍然是海洋中最独特的动物之一。当它们死亡时，它们的遗体可以为海底生物提供长达一个世纪的营养，成为海底生态系统的重要组成部分。鲸鱼的哺乳行为经常被科学家观察到，它们的乳汁与陆地动物的乳汁有很大不同，为了适应海洋哺乳，鲸鱼的乳汁呈半固体状，类似于奶酪。

鲸鱼的进化还包括四肢形状的改变，变成了鳍状肢，体型变得更加流线型以提高游动速度，以及体毛的脱落和脂肪层的增厚以保持深海中的体温。然而，鲸鱼始终保持着陆地动物的肺，这意味着它们不能通过鳃呼吸，只能通过肺呼吸。

鲸鱼在清醒时会定期游到水面换气，然后再次下潜。这引发了一个有趣的问题：鲸鱼如何在海中睡觉而不会被憋死？它们不会在睡觉时每隔一段时间就游到水面换气，然后再下潜继续睡觉吧？

答案在于鲸鱼的换气方式。从古鲸到现代鲸类的头骨比较中可以看出，鲸豚类的鼻孔已经从脸部前方逐渐后移至头顶上方。鲸鱼的鼻孔被称为气口，当它们在水中游动时，气口会被一层类似眼睑的膜覆盖，保持憋气状态。当鲸鱼浮出水面换气时，它们会打开这层膜，排出废气并吸入新鲜空气。

鲸豚类无法通过鳃呼吸，必须依赖空气中的氧气。在极少数情况下，当鲸鱼非常慌张或氧气耗尽时未能及时换气，它们可能会窒息。人们经常看到鲸鱼在海面上喷出水柱，形成水雾或彩虹，这是鲸鱼换气时排出的气体遇冷形成的。

齿鲸和须鲸的气孔数量不同，喷出的水雾形状也不同，生物学家可以通过这些特征来区分鲸类的品种。鲸豚类的换气速度非常快，即使是体型最大的蓝鲸，也能在大约5秒内完成换气。一次换气足以让鲸鱼在深海中憋气活动达两个多小时。

鲸类之所以能深潜并憋气数小时，是因为它们的肌红蛋白和血红蛋白浓度远高于其他生物。这些蛋白质负责运输和储存氧气。肌红蛋白浓度越高，肌肉储存的氧气就越多。当身体需要氧气时，肌红蛋白就会释放氧气。

鲸类对氧气的利用率非常高，可以达到90%左右。它们还进化出了一种特殊的能力，即肌红蛋白表面带有同种电荷，这使得它们在浓度过高时不会聚集，从而增加了储氧能力。

鲸鱼需要休息和睡眠，科学家们已经观察到它们采用两种睡眠方式：一种是在水中保持垂直浮游状态，另一种是在同伴周围慢速游泳。鲸鱼的睡眠时间很短，每天不到两小时，且是碎片化的，每次睡眠9到14分钟。这种睡眠方式是鲸鱼逐渐进化而来的。

生物学家认为，鲸类进化出强大的氧气利用功能，主要是为了更深入地下潜寻找食物资源，而不是为了更好的睡眠。一些鲸豚类成员，如宽吻海豚，已经进化出了独特的半球慢波睡眠方式，即大脑的一半工作，另一半休息。这种睡眠方式使它们既能保持警觉，又能获得充足的休息。

海豚的这种单半球慢波睡眠是一种高级的睡眠方式，使它们能够在保持精神充沛的同时，察觉周围的危险并自主换气。对于鲸豚类来说，睡眠是珍贵且至关重要的，它们必须在危险的海洋环境中学会如何睡好觉。

 

 

 

 

 

 



                                        
友情提示
本站部分转载文章，皆来自互联网，仅供参考及分享，并不用于任何商业用途；版权归原作者所有，如涉及作品内容、版权和其他问题，请与本网联系，我们将在第一时间删除内容！  
                                        
联系邮箱：1042463605@qq.com