我们可能终于知道为什么鲸鱼在吞食磷虾时不会淹死

我们可能终于知道为什么鲸鱼在吞食磷虾时不会淹死

须鲸是重度饮酒者。在短短十秒钟内,这些巨型哺乳动物可以喝下 500 多个浴缸的海水,一口气过滤掉大约 10 公斤的磷虾。

他们所要做的就是张开嘴,以大约每小时 10 公里 (每小时6 英里)的速度向前冲刺。

所有这些水迅速击中鲸鱼喉咙的压力肯定是巨大的。那么这群生物——包括露脊鲸、座头鲸和巨大的蓝鲸等等——如何确保它们的肺部不会突然被水淹没呢?

几条长须鲸(Balaenoptera physalus)的解剖现在揭示了一个脂肪和肌肉的囊,可以阻止该物种窒息。当鲸鱼张开嘴进食时,这个囊会向上摆动并堵塞下呼吸道。

从未在任何其他动物身上发现过这样的结构,但作者怀疑它可能存在于其他以刺食为食的鲸鱼(称为 rorquals)中,如座头鲸和蓝鲸。

加拿大不列颠哥伦比亚大学的动物学家 Kelsey Gil 解释说:“很少有动物的肺通过吞食猎物和水来进食,因此口塞可能是一种特定于 rorquals 的保护结构,这是实现弓步进食所必需的。”

虽然 Gil 和她的同事们还没有看到口腔插头的作用,但根据它的结构,他们认为它的功能有点像铁路道岔。当鲸鱼呼吸时,塞子会弹出并打开下呼吸道。但是当鲸鱼进食时,塞子会完全堵住这条通道。

在人类中,被称为会厌的组织瓣在我们进食时覆盖了通往肺部的路径,因此我们不会意外吸入食物。

但是鲸鱼的进食和呼吸方式截然不同。当他们通过气孔呼吸时,附着在软腭上的脂肪塞阻止口腔中的水流入肺部。

然而,当它们进食时,这个脂肪栓必须上下摆动,关闭通往鲸鱼上部气孔的路径,同时打开食道以供吞咽。

与此同时,流入水的绝对力量将鲸鱼的舌头推回会厌,同时也封闭了下呼吸道。

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吞咽与呼吸长须鲸。(Alex Boersma/当前生物学)

“这有点像人类的悬雍垂向后移动以阻塞我们的鼻道,而我们的气管在吞咽食物时关闭,”吉尔说。

但与人类的喉咙结构不同,鲸鱼的喉咙结构必须在巨大的压力下工作。

“对磷虾群进行大量滤食是高效的,并且是提供支持如此庞大的体型所需的大量能量的唯一方法,”同样来自不列颠哥伦比亚大学的动物学家罗伯特·沙德威克解释说。

“如果没有我们描述的特殊解剖特征,这是不可能的。”

毕竟,一条27米长的长须鲸要不停地游动,需要消耗很大的能量。

关于这些巨型生物以及它们在海浪下的生活,还有很多东西需要了解。比如,鲸鱼是如何吹泡泡的?他们打嗝还是打嗝?

当前研究的作者希望实时观看须鲸进食和呼吸。为此,他们需要制造一个可吞咽的相机。

与此同时,解剖不是对出于科学目的捕获的鲸鱼进行的,而是对 2015 年和 2018 年在冰岛的商业捕鲸作业中获得的标本进行的,谢天谢地,长须鲸在过去几年中没有被杀死。

该研究发表在《当代生物学》上。

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