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你忙著減肥的時候,海里的朋友紛紛長成半噸重

狗和海豹是「遠房親戚」,但體重相差懸殊。海豹的體重能超過500千克,而吉娃娃的體重一般不超過3千克,但他們的確處於相近的演化組群。

大多數海洋哺乳動物都比它們在陸地上的親戚重得多,難道是因為水裡的限制比陸地上的限制少,所以海洋哺乳動物都「野蠻生長」了?最新研究發現和我們的預估正相反:水生哺乳動物面臨的束縛也許更多。

怎麼大海越冷,我的體重越浪

之所以說水生哺乳動物很可能比陸地上的親戚面臨更大束縛,是因為水的比熱容高,這意味著水很容易帶走動物的體溫。例如,橄欖油的比熱容是1.97,而水的為4.19。所以燒水大概要用加熱橄欖油兩倍的熱量。

這意味著海水可以從漂浮在其中的動物身上吸走大量熱量,而不怎麼改變自身溫度。如果你周圍的水很快變暖,你就會被一薄層的溫水包裹而不會那麼快地丟失熱量。但現實並非如此,你的身體只會在水裡持續變冷。

所以簡單來說,一隻哺乳動物必須要長出龐大的體型才不至於把所有熱量散失在水中。很多海洋哺乳動物演化出了表皮下的脂肪層來防止熱量流失,同時,它們也變得更大了。根據研究者的估算,水中體型的最小值比陸地的最小值大三個數量級。

小型的陸生哺乳動物們。

圖片來源:mammals-locomotion.com/preface.html

過去流傳甚廣的觀點是,鑽進海洋的動物們只是不再被可惡的重力與有限的空間所約束才變大的。如果這些動物的體型是整體增大的結果,我們應當會看到水中與陸上有著同等多樣化的體重。但我們沒看到。我們看到趨同,而不僅是增大,這說明關於浮力與棲息地大小的舊理論——至少是——比我們原先以為的重要性更小。

但是並不是越重越好

研究人員觀察了3859種現存哺乳動物和2999種化石物種,發現大部分海洋哺乳動物體重都剛好稍高於500千克體重線,不管和它關係最近的陸生哺乳動物多大。

500千克大到足以保暖,但又不至於太大到需要攝取巨量食物來維持新陳代謝。就算是那些食譜近似於海豚和海豹的大鯨,這一條也是成立的。

你必須耗費很多精力來搜尋食物,沒準還找不到多少,所以在水裡長成龐然大物有風險的。如果不發展出新的進食策略,抹香鯨似乎是能夠達到的最大體型(雄性平均長16米,重達41噸;雌性平均長11米,重達14噸)。

鬚鯨就改變了進食方法。當它們從有牙齒轉變為有鯨鬚時,才得以演化出巨大的身形。那些大型過濾網似的東西使鬚鯨們能在吸進海洋生物的同時排出海水,只留下磷蝦和小魚吞進肚子。這是個高效得多的進食方式,因為獵食過程簡直太輕鬆。這就讓鬚鯨們能夠比有牙的兄弟們長得更大。

水獺就是個謎了。它們僅有45公斤重——比它在陸地上的對應生物鼩鼱要大,但遠遠比不上海豹。研究者不確定為什麼會這樣,雖然他們懷疑這可能是因為水獺不是完全的水生動物。它們生活在河岸和沿海地帶,大量時間是在陸地上,即使它們是游泳高手並且也在海中長期生活。腳踩兩個陣營可能讓水獺們最終有了介於兩者之間的體型。

了解海里的龐然大物們有什麼用?類似的研究幫助我們更好地了解生命為什麼這樣或為什麼不這樣。這些知識可能在某一天將連本帶利地轉化為仿生設計,比如宇宙飛船、潛水服或者潛水艇。或者,是為了知識本身。不管哪種都很好。

一個AI

別想了,現在回海洋來不及了。

本文來自果殼網,謝絕轉載


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