鲸鱼的鼻孔是怎么跑到头上的?
鲸鱼不是鱼,而是生活在海洋中的哺乳动物。所以他们用肺呼吸空气。常见哺乳动物的鼻孔都长在头前。但是鲸鱼的鼻孔都长在头上。怎么做呢?(莎士比亚)。
今天的鲸鱼分为须鲸亚目和齿鲸亚目,它们的鼻孔无一例外地生长在头顶而不是头顶。(阿尔伯特爱因斯坦,《北方探索》)。
我们都知道鲸类的祖先是生活在陆地上的小型哺乳动物。他们进入海洋后经过5000多万年的进化,成为当今海洋中最常见的海生哺乳动物大家庭。其中包括巨大的白鲸、活鲸鲸、抹香鲸以及各种海豚。
注:今天海洋中鲸类的照片来自网络
巴基斯坦鲸(Pakicetus)是已知的最早的鲸类之一,这种生活在5000万年前的动物看起来像长着四肢和毛的狗。仔细观察巴基斯坦鲸鱼,会发现鼻子在头前,就像今天的哺乳动物一样。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视剧),动物名言)正是因为巴基斯坦鲸鱼的鼻孔在嘴巴前面,所以游泳的时候像今天的狗一样,总是要把头抬离水面,四肢用狗刨子游泳,画风是这样的。
注:游泳的巴基斯坦鲸鱼运动图,网上拍的照片。
随着鲸类进入海洋,其身体结构也开始朝着适应海洋生活的方向发展。其中还包括颈部的位置,鼻孔逐渐移到头顶,从下面的远古鲸(Protocetus)和龙王鲸(Basilosaurus)的复原图可以看出,它们的鼻孔正处于逐渐向上的阶段。(威廉莎士比亚)(美国电视剧《Northern Exposure》)。
注:原稿来复原图照片来自网络
图片参考:龙王鲸复原图、复原图作者:Andrey Atuchin
上面介绍的古代鲸鱼都属于古代鲸鱼亚目,今天海洋中的须鲸亚目和齿鲸亚目都是从古代鲸鱼亚目进化而来的,出现的时间大约是在奥利塞中期的3000万年前。从今天须鲸亚目和齿鲸亚目鼻孔位置的相似性来看,他们的共同祖先可能已经出现在头顶的鼻孔里。也就是说,在须鲸亚目和齿鲸亚目从古鲸亚目分化之前,鲸类完成了将鼻孔从嘴前部移到头顶的过程,这个过程持续了约2000万年,但实际上相当长。
图片参考:古代鲸鱼子进化图,图片来自互联网。
注:鲸鱼进化图,在网上拍摄的照片。
鲸鱼把鼻孔从嘴前移到头上并不像改变位置那么简单。今天,陆生哺乳动物食道和气管都是相通的,所以如果我们的鼻子被感冒堵塞,就可以用嘴呼吸,而不是鼻孔呼吸。除了呼吸,我们的鼻子还有嗅觉功能。
鲸鱼是不同的。
由于它们鼻孔位置的变化以及为了适应海洋生活做出的改变,气管和食道完成了分离,鼻孔单独与肺部连接,而食道则与消化系统连接,所以鲸类的鼻子只用于呼吸却不能用于闻气味。为了更好地在海洋中生活,鲸类位于头顶的鼻孔的确比位于嘴巴前端更有效率也更安全。即便是在头顶上,可当鲸类潜入水中的时候,鼻孔依然会被淹没,怎么保证不会呛水呢?其实在鲸类鼻孔的下面有一组强健的肌肉,能够在鲸类潜水的时候将鼻孔完全闭合,避免出现呛水的风险,食道和气管的分离也保证了鲸类在海洋中捕食不会呛水,最多就是肚子里喝点海水。
图注:须鲸的大鼻孔,图片来自网络
图注:潜入水中的蓝鲸,图片来自网络
正是靠着将鼻孔移到头顶上及其他一系列身体结构的改变,鲸类适应了海洋中的生活,成为最成功的海生哺乳动物家族!
最后说两点关于鲸类鼻孔的小知识:
第一, 所有的须鲸亚目依然长有两个鼻孔,而所有的齿鲸亚目只剩下了一个鼻孔;
第二, 我们通常看到鲸类浮出水面喷出的水柱并不是它们鼻子里的水,而是留在鼻孔“坑”里的积水在高速喷出的气流作用下形成,这样也是为了避免这些水进入鼻孔,提高呼吸安全性和效率。不过鲸类呼吸产生的水柱曾经给它们带来了巨大的危险,捕鲸时代水手们经常靠水柱判断鲸群的方位。
图注:属于齿鲸亚目的虎鲸只有一个鼻孔,图片来自网络
图注:属于须鲸亚目的灰鲸用一对鼻孔喷水,图片来自网络
图片 / 网络(侵删)
文字 / 江氏小盗龙(江泓)
排版 / 江氏小盗龙
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