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鯨魚不是魚,而是生活在海洋中的哺乳動物動物,所以它們靠肺呼吸空氣,就像我們一樣。常見的哺乳動物鼻孔都是長在腦袋前面的,但是鯨的鼻孔都長在頭頂上,它們是怎么做到的呢?
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今天的鯨類分為須鯨亞目和齒鯨亞目,它們的鼻孔無一例外都是長在頭頂上的,而不是腦袋最前端。
我們都知道鯨類的祖先是生活在陸地上的小型哺乳動物,它們進(jìn)入海洋之后,經(jīng)歷了長達(dá)5000多萬年的演化,最終成為今天海洋中最常見最多樣的海生哺乳動物大家族,其中不僅包括有巨大的藍(lán)鯨、弓頭鯨、抹香鯨,還有各種海豚。
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圖注:今天海洋中的鯨類動物,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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巴基斯坦鯨(Pakicetus)是已知最早的鯨類之一,這種生活在5000萬年前的動物看上去就像是一條狗,擁有長長的四肢,身上長著毛發(fā)。仔細(xì)觀看巴基斯坦鯨,你會發(fā)現(xiàn)它的鼻子在腦袋前端,就像今天的哺乳動物一樣。正是因為巴基斯坦鯨的鼻孔在嘴巴前端,所以它們游泳的時候應(yīng)該像今天的狗一樣,要始終將腦袋抬出水面,四肢則以狗刨的方式游泳,畫風(fēng)是這個樣子的:
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圖注:游泳的巴基斯坦鯨動圖,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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隨著鯨類逐漸進(jìn)入海洋之中,其身體結(jié)構(gòu)也開始向適應(yīng)海洋生活的方向發(fā)展,其中就包括了脖子的位置,鼻孔逐漸移到了腦袋頂上,下面的原鯨(Protocetus)和龍王鯨(Basilosaurus)的復(fù)原圖中就可以看到它們的鼻孔正處于逐漸上移的階段之中。
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圖注:原鯨復(fù)原圖圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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圖注:龍王鯨復(fù)原圖,復(fù)原圖作者:Andrey Atuchin
以上介紹的古鯨都屬于古鯨亞目,而今天海洋中的須鯨亞目和齒鯨亞目都是由古鯨亞目演化而來的,出現(xiàn)的時間在漸新世中期,大約距今3000萬年前左右。從今天須鯨亞目和齒鯨亞目鼻孔位置像似度來看,它們的共同祖先應(yīng)該已經(jīng)出現(xiàn)了位于頭頂之上的鼻孔,也就是大約在須鯨亞目和齒鯨亞目從古鯨亞目之中分化出來之前,鯨類就已經(jīng)完成了把鼻孔從嘴巴前端移到頭頂?shù)倪^程,這個過程大約持續(xù)了2000多萬年的時間,其實還是相當(dāng)漫長的。
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圖注:古鯨亞目演化示意圖,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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圖注:鯨類演化示意圖,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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鯨類將鼻孔從嘴巴前端移到頭頂上并不僅僅是位置的變化那么簡單,今天的陸生哺乳動物食道和氣管都是相通的,所以如果我們的鼻子因為感冒堵塞的時候,還可以用嘴巴代替鼻孔進(jìn)行呼吸。除了呼吸之外,我們的鼻子還有嗅覺的功能。
鯨類就不一樣了,由于它們鼻孔位置的變化以及為了適應(yīng)海洋生活做出的改變,氣管和食道完成了分離,鼻孔單獨與肺部連接,而食道則與消化系統(tǒng)連接,所以鯨類的鼻子只用于呼吸卻不能用于聞氣味。
為了更好地在海洋中生活,鯨類位于頭頂?shù)谋强椎拇_比位于嘴巴前端更有效率也更安全。即便是在頭頂上,可當(dāng)鯨類潛入水中的時候,鼻孔依然會被淹沒,怎么保證不會嗆水呢?其實在鯨類鼻孔的下面有一組強(qiáng)健的肌肉,能夠在鯨類潛水的時候?qū)⒈强淄耆]合,避免出現(xiàn)嗆水的風(fēng)險,食道和氣管的分離也保證了鯨類在海洋中捕食不會嗆水,最多就是肚子里喝點海水。
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圖注:須鯨的大鼻孔,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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圖注:潛入水中的藍(lán)鯨,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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正是靠著將鼻孔移到頭頂上及其他一系列身體結(jié)構(gòu)的改變,鯨類適應(yīng)了海洋中的生活,成為最成功的海生哺乳動物家族!
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最后說兩點關(guān)于鯨類鼻孔的小知識:
第一, 所有的須鯨亞目依然長有兩個鼻孔,而所有的齒鯨亞目只剩下了一個鼻孔;
第二, 我們通??吹仅L類浮出水面噴出的水柱并不是它們鼻子里的水,而是留在鼻孔“坑”里的積水在高速噴出的氣流作用下形成,這樣也是為了避免這些水進(jìn)入鼻孔,提高呼吸安全性和效率。不過鯨類呼吸產(chǎn)生的水柱曾經(jīng)給它們帶來了巨大的危險,捕鯨時代水手們經(jīng)常靠水柱判斷鯨群的方位。
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圖注:屬于齒鯨亞目的虎鯨只有一個鼻孔,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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圖注:屬于須鯨亞目的灰鯨用一對鼻孔噴水,圖片來自網(wǎng)絡(luò)
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圖片 / 網(wǎng)絡(luò)(侵刪)
文字 / 江氏小盜龍(江泓)
排版 / 江氏小盜龍
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