鯨鬚,藍鯨成為海洋中最大動物的制勝武器

海洋裡體型最大的巨獸藍鯨,5000萬年前從陸地重返海洋。

從前生活在陸地上,個頭只有哈士奇那麼大的藍鯨祖先,進入海洋之後開啟了全新的進攻模式,花了5000萬年,終於成為有史以來地球上體型最大的動物。原本一直生活在海洋裡的魚類,沒有任何一種的體型能跟藍鯨比肩。

記錄在案的藍鯨最重體重達到了136.4噸,比波音757的起飛重量還重。這頭藍鯨是雌性,如果在懷孕期間,它的體重還會增加。

鯨鬚,藍鯨成為海洋中最大動物的制勝武器

藍鯨為什麼能長那麼大?

因為它必須要長大。哺乳動物從陸地到海洋,為了維持體溫,長大長胖是唯一的選擇。相比於空氣,水傳熱更快,海水帶走身體熱量的速度比空氣快25倍。海水的溫度比哺乳動物的體溫要低,海水一刻不停地從鯨魚身上吸熱。為了保溫,鯨魚首先得增加厚實的脂肪來隔離寒冷的海水,其次要提高保存熱量的效率。體型變大,身體體積和皮膚表面積之間的比例就變大,也就是說,儲存熱量和散發熱量之間的比例變大了,保存熱量的效率變得更高了。所有的哺乳動物,下海之後無一例外地都在飛速長個子,長肥肉。在海里,大塊頭的胖子更抗寒。

體型長大是適應環境的需要,支持身體長大的必要條件是要有足夠的糧食。海里的魚蝦貝殼無論種類還是數量都比陸地豐富,古鯨魚進入海洋後吃喝不愁。面對品種多樣的食物,鯨族群裡大家的口味不一,開始出現分支,一支鯨族保留牙齒吃大魚,叫齒鯨,包括虎鯨和海豚;另一支鯨族拋棄了牙齒,長出鯨鬚,採用過濾性進食的方法來吃小蝦,叫鬚鯨,包括藍鯨和座頭鯨。

食物成就身材,貪心吃大魚大肉的齒鯨反而沒有吃小魚小蝦的鬚鯨體型大。一個原因是因為小魚小蝦的數量比大魚大蝦要多得多,不愁來源。另一個原因是因為鬚鯨不用咬,只用吞的進食效率更高。在體型增長這一項目上,鬚鯨勝過齒鯨,其中的優等生藍鯨,長成了最大的海洋巨獸。

藍鯨長個頭的制勝攻略:選擇磷蝦當口糧,長出鯨鬚過濾進食。

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磷蝦--食物鏈底層的資源

藍鯨選擇磷蝦當口糧,看中的是磷蝦的數量。南極磷蝦一共有5億噸,5億噸是個什麼概念?拿我們人類比較一下,目前地球上77億人加起來的總重量大約4億噸,磷蝦的重量超過了全人類。

一頭藍鯨一天能吃4噸磷蝦,每年藍鯨和其它鬚鯨群要吃掉4000萬噸磷蝦,另外企鵝、魷魚和海豹也會吃掉大量的磷蝦,還有人類眼饞也來分一杯羹,每年要捕撈5000萬噸的磷蝦。全部加起來,每年有3億噸磷蝦成為其它生物的口糧,磷蝦群一大半的數量都被捕食了,但是沒有關係,第二年同等數量的磷蝦群又會回來。磷蝦的繁殖能力極強,一隻雌蝦一次可以產卵6千到1萬個。如果每隻蝦卵都能孵化成小蝦的話,繁殖率超過了6000倍。

磷蝦的糧食是浮游植物,就是那些漂浮在海洋裡的藻類。只要有足夠的浮游植物,磷蝦就是地裡的韭菜,割了又長,無窮無盡。

浮游植物通過光和作用獲得能量,除了陽光外,浮游生物還需要生長必須的營養元素。浮游植物的生長需要大量的氮、磷元素作為主要營養元素,還需要少量但不可缺少的微量元素,比如鐵。

藍鯨能提供浮游植物需要的大部分營養元素,它用自己的便便養育浮游植物。

鯨鬚,藍鯨成為海洋中最大動物的制勝武器

上圖是藍鯨和身後的便便。藍鯨的便便像橙紅色的棉花糖,鬆散柔軟,一團一團毛茸茸地漂浮在水面上,像羽毛一樣慢慢散落消融。橙紅色的便便裡有豐富的氮、磷、鐵,橙紅色的色彩正是來自鐵元素的染色,這些元素都是浮游植物主要的營養來源。生活在海洋上層水域,親近陽光的浮游植物不用沉到海底去尋找營養元素,在水面上就能得到藍鯨便便的直接灌溉。

南部海洋裡有很多被叫做“高營養素低葉綠素”的水域,那裡雖然硝酸鹽和磷酸鹽等重要營養物質的濃度很高,但是浮游植物濃度很低,最主要的原因是缺乏浮游植物生長需要的鐵元素。但是在磷蝦茂盛的南極海域就不一樣了,藍鯨便便裡有豐富的鐵,足夠支持浮游植物繁榮生長。

除了鐵外,藍鯨帶給浮游植物大量的氮。舉個例子,緬因州海灣的氮源大部分來自於鯨魚便便,即使在商業捕鯨殺害了大量的鯨魚之後,剩下少量的鯨魚提供的氮源依然超過所有入海河流提供氮源的總和。

二十世紀大規模發展的商業捕鯨持續了近百年,超過36萬頭藍鯨被害,最後只有不到總體數量1%的藍鯨殘存下來。同期,世界海洋中的浮游植物大幅減少。1950年至今,表層水中的浮游植物濃度下降了40%,南極圈的磷蝦數量也隨浮游植物的數量減少而明顯下降。缺乏鯨魚糞便的澆灌,浮游植物減產,磷蝦沒有了口糧,整條生物鏈都縮減了。

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藍鯨打破了海洋裡“大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃泥巴”的食物鏈等級,以最大的個頭直接搶佔最小的蝦米吃。海洋食物鏈的金字塔裡,底層浮游動物所提供的熱量遠遠超過上層魚類能提供的熱量。藍鯨的越級進食解決了食物不足的後顧之憂,為它巨大的體型提供了堅實後盾。

莊稼一枝花,全靠糞當家。浮游植物在藍鯨便便的哺育下茁壯成長,磷蝦得到了充足的糧食,藍鯨收穫了取之不盡的磷蝦。

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鯨鬚--進化路上的創新

為了吃磷蝦,藍鯨長出了鯨鬚。

藍鯨的大嘴巴里,在原本長牙齦的地方長著很多排鬚板,須板上有柔韌的像鬍鬚一樣的毛髮。須板和鬚毛組成了鯨鬚,像一把把的油漆刷密密麻麻地插在嘴裡。藍鯨張開乾坤袋一樣的大嘴,一口氣吞下90噸的磷蝦和水,然後用舌頭頂住上顎,把海水擠出口腔,而海水裡的磷蝦被鯨鬚攔截,留在嘴裡吞下肚中。

相比於藍鯨的大嘴巴,它的嗓子眼小得不可思議。藍鯨的舌頭上可以站下50個人,但它的嗓子眼只有籃球那麼大。在海里遇到藍鯨,根本不用擔心它會誤吞了你,你的個頭沒法通過藍鯨的小喉嚨。

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過濾性進食不是鯨魚獨有的進食方法,有些吃小魚小蝦的海豹也採用過濾進食的方法。不過鯨鬚是鯨魚獨特的發明,雖然鯨鬚長在嘴裡,很像牙齒,但鯨鬚不是由牙齒演化形成的,它們的構成成分完全不一樣。牙齒的主要成分是磷酸鈣,類似於骨骼。鯨鬚的主要成分是角質蛋白,跟頭髮、指甲一樣。比起牙齒,鯨鬚更像是嘴裡的鬍鬚。

生物演化的路上,普遍的方式是循序漸進地改變。古鯨魚從陸地到海洋,鼻孔移到頭頂,褪去四肢,樣子變成魚兒,外貌巨大的變化實際上都只是結構上的改變。鯨魚依然用肺呼吸,沒有新長出一副魚鰓。鯨鬚卻是鯨魚的創新發明,身體上為數不多的新生結構。

演化路上,創新比改變困難得多。創新就像生物揮舞著一把砍刀,大力劈砍著原有的束縛,有時能成功,更多的時候是淹沒在歷史裡的失敗。鯨鬚正是鯨魚成功劈砍出的一條新路。

創新的鯨鬚,和越級搶佔的底層食物資源,兩大突破最終引領藍鯨成長為海洋巨獸。


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參考資料:

1:“Assessment and Update Status Report on the Blue Whale Balaenoptera musculus”, Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada. 2002

2:“Wild Blue: A Natural History of the World's Largest Animal”,St. Martin's Press

3:“Krill Fisheries of the World. Fisheries Technical Paper ”, Food and Agriculture Organization

4:“Recruiting Plankton to Fight Global Warming”,Richtel, M

5:“Evidence for increases in Antarctic blue whales based on Bayesian modelling"”,Marine Mammal Science

6:圖片來源:https://www.wired.com/2012/08/blue-whale-poop/

https://ecohustler.com/article/lil-krill-sucked-up/

wikipedia

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