體重180噸！鯨為何能長這么大

體重180噸！鯨為何能長這么大

鯨是地球上最大的哺乳動(dòng)物。人類目睹到的最大的藍(lán)鯨體長30多米，體重達(dá)180噸。它的心臟和小汽車一樣大，巨大的口腔能容納50人，嬰兒可以在它的管狀動(dòng)脈里自由爬行。鯨為什么能長得如此之大，讓其他生物都望塵莫及？

藍(lán)鯨是動(dòng)物王國中絕無僅有的大力士，一頭大鯨的功率可達(dá)1700馬力，能拖行800馬力的機(jī)動(dòng)船?？墒沁@樣巨大的海獸，卻無自衛(wèi)的武器，只以大嚇人，反而常受個(gè)頭比它小的虎鯨所欺侮

鯨是地球上最大的生物，卻以體型微小的磷蝦為食；它們行動(dòng)詭秘，生物學(xué)家追蹤百年，至今沒有發(fā)現(xiàn)它們生殖的秘密；而它們重返海洋的進(jìn)化之謎，更是充滿傳奇色彩?？傊?，作為地球上最大的哺乳動(dòng)物，鯨的一切都讓人著迷。

鯨是哺乳動(dòng)物中的另類

首先需要指明的是鯨不是魚，而是哺乳動(dòng)物。在動(dòng)物進(jìn)化和分類上，鯨比魚高級(jí)得多，也聰明得多，簡直不可同日而語。魚是卵生，鯨是胎生，幼鯨吃奶，還有少許毛發(fā)。魚靠鰓在水中呼吸，鯨用肺呼吸，鼻孔在頭的頂部，每隔數(shù)十秒至數(shù)十分鐘要浮出水面呼吸一次?！蚌L魚”這個(gè)俗稱很不恰當(dāng)，盡管它們是哺乳動(dòng)物中的另類。

鯨的種類很多，總的來說可以分為兩大類：一類是須鯨，沒有牙齒；一類是齒鯨，有鋒利的牙齒。須鯨主要吃蝦和小魚。它們獵食的方式很特別，無須刻意捕獵。在磷蝦聚集的南冰洋，它們?cè)诤Ｑ罄镉蝿?dòng)時(shí)，只需張開大嘴，把磷蝦、小魚連同海水一齊吸進(jìn)嘴里，然后閉上嘴，把海水從須板中間濾出來，就可以把小魚小蝦吞進(jìn)肚子里，一頓就能吃掉1噸的食物。

齒鯨主要吃大魚和海獸，比如虎鯨以海豹、海象為食，還喜歡吃須鯨的舌頭。在南冰洋須鯨的進(jìn)食地，經(jīng)常漂浮著被虎鯨吃掉舌頭的座頭鯨或藍(lán)鯨的尸體。人類將虎鯨稱為“殺人鯨”，其實(shí)它們與人類狹路相逢的可能微乎其微，更不會(huì)專以人類為食了。

巨型身體緣自奇異的進(jìn)化

在沒有發(fā)現(xiàn)藍(lán)鯨之前，科學(xué)家認(rèn)為一種名叫阿根廷龍的恐龍?jiān)?jīng)是地球上最大的動(dòng)物?；瘡?fù)原證明，阿根廷龍可以長到90噸重，與人類相比，當(dāng)然是龐然大物了。但與體積更大的藍(lán)鯨相比，就小巫見大巫，不值一提了。

人類目睹到的最大的藍(lán)鯨體長超過30米，體重高達(dá)180噸。它的心臟和小汽車一樣大，巨大的口腔能容納50個(gè)人，嬰兒可以在它的管狀動(dòng)脈里自由爬行。剛出生的幼鯨比一頭成年大象還重，一天就要喝下400升母乳，一晝夜可增加90千克體重……鯨為什么能長得如此之大，讓地球上的所有生物都望塵莫及呢？這主要緣自其奇異的進(jìn)化。

第一批勇于冒險(xiǎn)的海洋生物在3.65億年前登上陸地，樹起了脊椎動(dòng)物的旗幟；經(jīng)過漫長進(jìn)化后，哺乳動(dòng)物應(yīng)運(yùn)而生。6500萬年前恐龍滅絕后，在哺乳動(dòng)物即將繁盛的關(guān)鍵時(shí)刻，個(gè)別家伙竟然逆潮流而動(dòng)，萌生了重返海洋的念頭，并很快付諸行動(dòng)。它們就是鯨類的先祖——紅鯨，這是一種以海洋魚類為食，尚可進(jìn)行陸地短途行走的準(zhǔn)鯨。

繼續(xù)回溯，鯨是從一種名為中獸、模樣像牛犢的哺乳動(dòng)物進(jìn)化而來的。DNA檢測證明，鯨的基因與駱駝和牛的基因最接近，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他海洋生物。

早在亞里士多德時(shí)代，人類就發(fā)現(xiàn)了鯨、豚等海洋哺乳動(dòng)物與魚類的明顯區(qū)別，并一直試圖揭開它們的進(jìn)化之謎。直到最近，空白點(diǎn)才逐漸被還原再現(xiàn)。

用美國密歇根大學(xué)古生物學(xué)家菲利普·金格理西的話說，鯨向海洋的遷徙是生物進(jìn)化史的一次超越性變異。它們?cè)谝呀?jīng)成功地具備了在陸地上生活的器官和能力，也經(jīng)歷了漫長的陸地生活后，是什么召喚它們重返大海呢？而且只用1000萬年，就完成了歷經(jīng)億萬年練就的逆向進(jìn)化。

菲利普·金格理西是世界頂尖的鯨研究專家。據(jù)他介紹，頭骨化石證明，在紅鯨之前，鯨經(jīng)歷了較長的“游走鯨”階段。它們以海洋生物為食，也可以在陸地上行走，體型與今天的海獅差不多，是典型的兩棲動(dòng)物，也是鯨的祖先與現(xiàn)代鯨的重要過渡。

金格理西發(fā)現(xiàn)的紅鯨化石說明，它們絕大多數(shù)時(shí)間生活在海里，雖然能在陸地做短暫停留，但它們的后肢越發(fā)短小，緊緊貼在身體兩側(cè)，已經(jīng)無法在它們游泳時(shí)提供動(dòng)力了。它們的脊骨已經(jīng)變得更加自由松散，可以像現(xiàn)代鯨一樣上下運(yùn)動(dòng)了，幫助水平尾鰭有力地?fù)羲?，以推進(jìn)身體前進(jìn)。它們的身體形狀也更接近流線型。

大約3000萬年前，鯨基本完成了重歸大海的所有逆向進(jìn)化，成為一種成功的海洋生物。它們從海洋生物進(jìn)化到四足哺乳動(dòng)物耗費(fèi)了幾億年光景，而從四足哺乳動(dòng)物還原回海洋生物僅用了1000萬年，從進(jìn)化史的意義上說，這幾乎等于沒用什么時(shí)間。

鯨的這種突擊式進(jìn)化，是否與它們的基因和體量有某種內(nèi)在的聯(lián)系呢？

事實(shí)證明，它們能有日后的巨無霸身材，的確與抓住那次短暫的進(jìn)化機(jī)遇，義無反顧地重返海洋故鄉(xiāng)密切相關(guān)。可以這么講，一旦錯(cuò)失那次進(jìn)化機(jī)遇，鯨，也就不能稱其為鯨了。

現(xiàn)代科學(xué)證明，生物的體量，也就是它能長到多大、長成啥模樣和壽命的長短，是由基因和環(huán)境共同決定的。

鯨之所以能長到上百噸，是因?yàn)楹Ｋ母×O大地抵消了巨大體型帶來的體重問題。再加上鯨的基因，使它成為地球上體型最大的海洋哺乳動(dòng)物。

看看人類超級(jí)巨胖們的悲慘經(jīng)歷，自由行動(dòng)成為他們最大的困難，也是最大的挑戰(zhàn)。想超越基因賦予我們的正常體重，是一件非常痛苦而危險(xiǎn)的事情，最好不要嘗試。

食物的選擇在鯨進(jìn)化過程中作用很大

金格理西表示，決定鯨祖先重返海洋的主要原因是食物，是大海中唾手可得的豐富食物。這就像我們?nèi)祟愖嫦瘸怨鈽渖系墓雍?，不得不來到陸地上覓食一樣。鯨和類人猿都不會(huì)意識(shí)到，自己的本能行為可能與物種進(jìn)化扯上關(guān)系。

“有意思的是，食物的選擇的確在鯨進(jìn)化方面起著很大作用。只吃小魚小蝦的須鯨體型較大，比如藍(lán)鯨和座頭鯨；而像虎鯨等齒鯨的體型就小很多了，因?yàn)轭H費(fèi)周折的獵食活動(dòng)會(huì)消耗它們體內(nèi)的一部分能量，導(dǎo)致它們不可能長得太大?！苯鸶窭砦餮a(bǔ)充說。

雖然豐富的食物是鯨變大的原因之一。不過，這還不是鯨變大的全部原因。一名芝加哥大學(xué)的進(jìn)化學(xué)生物學(xué)家解釋到：“如果隨處都有充足的食物，鯨也就不見得會(huì)這么大了，關(guān)鍵在于食物群和食物群之間得離得夠遠(yuǎn)。”

美國國立自然歷史博物館的工作人員，同時(shí)也是研究團(tuán)隊(duì)成員之一的尼克博士及其同事測量了140多個(gè)鯨化石標(biāo)本，然后建立統(tǒng)計(jì)模型分析數(shù)據(jù)，結(jié)果表明幾個(gè)不同譜系的須鯨在差不多同一時(shí)間變得無比巨大，而彼此之間又是獨(dú)立的。大約從450萬年前開始，巨型藍(lán)鯨，巨型長須鯨和巨型弓頭鯨在世界各地相繼出現(xiàn)。

研究人員推測，氣候變化對(duì)鯨的變大也起到了關(guān)鍵作用。因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)巨型鯨出現(xiàn)的時(shí)間剛好也是北半球被越來越多的大陸冰川覆蓋的時(shí)候。

來自冰川的徑流將土壤中的中的營養(yǎng)元素沖刷至了沿海水域，同時(shí)季節(jié)性的上升流又讓海底深處的低溫水流向海洋表面，帶來了更多的有機(jī)物。如此一來在特定的海域，海水中的營養(yǎng)物質(zhì)變得非常豐富。

又由于導(dǎo)致魚蝦聚集的生態(tài)循環(huán)是季節(jié)性的，鯨就必須遷移數(shù)千里僅僅為了從一處食物群到另一處食物群。更大的鯨祖先就像是燃料更多的坦克，更能在這樣的季節(jié)性覓食遷移中存活下來。而那些體型更小的鯨祖先可能就會(huì)滅絕。

如果食物群和食物群之間的距離沒有那么遠(yuǎn)，鯨的個(gè)頭長到一定程度足夠適應(yīng)環(huán)境時(shí)就會(huì)停止了，也就不會(huì)有如今如此巨大的鯨了。

（《飛碟探索》2017年08期、《科學(xué)24小時(shí)》2017年09期等）