Science趣聞：鯨魚為何如此巨大？

體重20萬公斤，身長堪比一個籃球場，藍鯨是迄今為止世界上最大的動物。為什麼地球上會出現這些龐然大物？現在，科學家已經弄清楚原因了。

「這是一個很酷的研究，」英國布里斯託大學進化古生物學家Jakob Vinther說。 「我要把這項研究傳給我的學生。」

為什麼一些鯨魚會成為世界上最大的動物？人們對此莫衷一是。有的人認為，由於水承載著動物的重量，鯨魚更容易移動，并吞食足夠的食物以滿足巨大的食慾。還有些人猜想鯨魚如此巨大是為了抵禦大鯊魚和其他巨型鯊魚。

研究人員也探討過這些動物何時開始變得如此巨大。 2010年，目前在伊利諾斯州芝加哥大學的進化生物學家Graham Slater認為，鯨類（包括鯨魚和海豚）在其歷史早期，約3000萬年前就分裂成不同大小的群體。海豚最終成了鯨魚世界的「小蝦」，濾食性鬚鯨成為龐然大物，掠食性喙鯨停留在中等大小，這三個群體的後代都維持在早期確定的大小範圍內。

不過，史密森學會國家自然歷史博物館的鯨魚專家Nicholas Pyenson對此持懷疑態度。所以在幾年前，兩人決定利用博物館的大型鯨類化石來解決爭論。 Pyenson還調查了活鯨的大小比例，並確定鯨魚的大小與其頰骨的寬度相關。Pyenson從63個滅絕鯨魚品種的頭骨和13個現代品種中獲得這些數據，並繪製在鯨魚譜系時間線上。

數據表明，鯨魚在早期並不是很大，正如Slater猜測的那樣。並且，在此後的很長一段時間內它們的體積也沒有明顯變化。直到大約450萬年前，它們開始變得有點大，Slater，Pyenson和斯坦福大學的Jeremy Goldbogen近日在Proceedings of the Royal Society B中報道了這一研究。之後，鯨魚從「有點大」變成「巨人」，Slater說。如今，藍鯨長30米，而450萬年前，最大的鯨魚長10米。

「該觀點認為鯨魚的體積轉變發生得如此近——在450萬年前 ——這十分令人驚訝。」 新墨西哥州阿爾伯克基大學的古生物學家Felisa Smith說，他沒有參與這項工作，但是專註研究體型演變。

接下來，Slater和他的同事調查了鯨魚發生這一變化時的世界面貌。他們發現，鬚鯨類的急劇增長與第一個冰河時代的開始同步。研究人員推測，隨著冰川的擴大，春季和夏季徑流將營養物質投入沿海，促進了鯨的食物——磷蝦和小型動物的爆炸式增長。直到那時，獵物一直分布均勻且十分富饒，但氣候變化導致許多魚類和大型海洋動物消失，生產力急劇下降，季節性徑流造成了新的食物供應模式。

Goldbogen的研究幫助了Slater和Pyenson理解這種變化在鯨魚體積演化過程中的重要性。他研究鯨魚攝食和潛水，Goldbogen的工作表明，食物越集中，攝食效率越高，尤其是具有大嘴的鯨魚。此外，較大的鯨魚可以在獵物之間更快地行進。所以，那些越來越大，越來越快的鯨魚生存下來，而較小的品種則滅絕了。它們通過潛浮從深水中獲得營養物質，巨大規模甚至可以提高生產效率。

Smith認為：「這項研究為大型鯨魚何時和如何演化提供了支持。」雖然轉變的時機似乎否定了這種龐然大物的出現是為了對抗同時期在海洋肆虐的巨型鯊魚和其他捕食者，但她認為不能完全排除這個因素。

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參考資料：Why whales grew to such monster sizes

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