從水獺到藍鯨：海洋哺乳動物的體型有何奧秘？
絕大多數海洋哺乳動物的重量都處於略高於500千克的水平——與海豹差不多。
以磷蝦為主食使鬚鯨成為了海洋中體型最大的一類動物。
在水陸環境中都很活躍的生活方式或許也造就水獺適中的體型。
新浪科技訊 北京時間3月30日消息，據國外媒體報道，以往的觀點認為，鯨類之所以能長那麼大，是因為它們可以長那麼大。水能夠提供浮力，而大海又極其廣闊，似乎是無拘無束的環境造就了海洋哺乳動物龐大的體型。
然而，一項新研究顯示，水生哺乳動物受到的約束可能更多，而不是更少。為了弄清楚這一問題，研究人員分析了3859隻活體哺乳動物和2999個化石物種，揭示出哺乳動物世系演化中體型如何變化，他們的結果發表在近期的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。
儘管存在一些例外（某些巨大的鯨類和水獺），但絕大多數海洋哺乳動物的重量都處於略高於500千克的水平。相比之下，與它們對應的陸地哺乳動物在體型上的差別要大得多。犬類、長頸鹿和大象分別與海豹、鯨類和海牛屬於類似的演化群體，但水生種類的體重差異明顯更小。研究人員認為，這表明使哺乳動物體型變得更大的原因不僅僅是水。他們被這個特定的重量吸引住了。
研究數據揭示了這種奇特的體型分布背後的原因：海水會奪走熱量。
海水可以輕而易舉地奪走哺乳動物體內的熱量。我們可以用「高比熱」來描述這一現象。物質的比熱是指將1千克物質的溫度提高1開爾文度所需的熱量。想像一下，將水或橄欖油倒在平底鍋上加熱，橄欖油會很快升溫，而水需要等一會才能達到同樣的溫度。橄欖油的比熱為1.97，而水的比熱是4.19，因此加熱水所需的能量幾乎是加熱橄欖油的兩倍。
這意味著，海水能吸收水面上生物體的大量熱量，而水溫卻幾乎不會有任何變化。如果你周圍的水升溫很快，那你應該是身處溫水層中，熱量散失的速度不會很快。如果不是這樣的話，你的身體就會不斷降溫。
因此，為了不使自己全身的熱量都流失到周圍水體中，哺乳動物必須有相當大的體型。許多水生哺乳動物都演化出了厚厚的脂肪層，以避免熱量流失，但該研究指出，體型增大也可以達到同樣的效果。據估計，適宜在水中生存的最小體型大約比陸地上的最小值大三個數量級。
500千克的體重已經足以保持溫暖，但還不夠大，你必須消耗大量食物來促進新陳代謝，從而維持體溫。許多鯨類的食物與海豚或海豹類似，即它們主要以大型魚類和其他海洋生物為食。它們必須花費大量的精力尋找食物，並且還可能得不到很多食物。因此，非常龐大的體型在海洋中是有風險的。抹香鯨似乎就是在沒有發展出新的捕食方式的情況下，所能長到的最大體型。
相比之下，鬚鯨就做出了改變。隨著捕食工具從牙齒演化成鯨鬚，它們的體型也開始變得無比龐大。鯨鬚就像一台過濾器，使它們能從海水中取食大量的磷蝦和小型魚類。這是一種更加高效的進食方式，因為捕獵過程就是嘴巴一張一合的事情，它們因此也能長得比齒鯨近親大得多。
水獺似乎更像是一個謎。它們的重量最多也就45千克，雖然比陸地上對應的動物（如鼩鼱）大了不少，但完全無法與海豹相提並論。研究人員尚不確定為什麼如此，他們推測可能是因為水獺並非完全營水生生活。水獺通常生活在河岸和海岸線附近，有相當部分時間生活在陸地上，儘管它們同時也是優秀的游泳者，並且經常在海洋里活動。在水陸環境中都很活躍的生活方式，或許也造就了它們適中的體型。
此前主流的觀點認為，進入海洋的動物不會再受到重力和空間局限的困擾。如果它們的體型是由整體的刺激造成的，那我們應該會在水中和陸地上見到同樣的體重變化。然而，現實並非如此。我們看到的是一種趨勢的回歸，而非連續的增加，這表明至少在某種程度上，舊理論中提到的浮力和生境是相對影響較小的因素。
所有這些看起來似乎有點不相關，甚至是顯而易見的，但我們不要忘記，有時候科學的目的就是解釋看起來不相關或顯而易見的東西。我們只能通過檢查和分析來發現背後的奧秘，否則就只是依賴我們的直覺。類似這樣的研究可以幫助我們更好地理解生命的運作方式。這些知識或許某一天會被用於設計仿生飛船或潛水裝備。即使沒有這些應用，單純研究這些知識也是挺不錯的。
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