斯坦福大学的生物学家首先进行了一项关于蓝鲸心率的研究,该研究发现这些海洋动物的心脏发挥了最大作用。此外,科学家们阐明了鲸鱼的大小和质量为什么在数百万年中都没有改变。科学家们在《美国国家科学院院刊》上发表了关于这一点的文章。
“其身体发挥最大作用的动物将帮助我们了解到底是什么限制了陆地生物的最小和最大尺寸。此外,它们对于研究环境变化如何影响其生存至关重要,这对于保护蓝鲸免受污染尤为重要。斯坦福大学生物学家杰里米·戈德博根(JeremyGoldbogen)评论了其中一位作者的评论。
根据目前的科学家的说法,鲸类的第一批代表出现在大约五千万年前的现代中东或南亚地区。最初,它们看起来像是引领半水生生活方式的大型犬。不过,在随后的地质时代中,它们的前爪变成了鳍,后腿消失了,传统的“鲸鱼”尾巴代替了它们,它们的大小增加了数百倍。
由于规模巨大,成年鲸没有天敌。从理论上讲,这应导致这样的事实,即这类动物的大小和体重正在逐渐增加-至少其他动物就是这种情况。然而,就地球上最大的哺乳动物而言,情况并非如此-它们的大小在几千万年中一直没有改变。长期以来,这个谜一直是进化论者所感兴趣的,并引起了他们之间的争论。
Goldbogen及其同事发现了鲸鱼生长为何停止的可能解释。为此,美国动物学家和海洋学家首先在其自然栖息地中测量了蓝鲸的脉搏。专家们在带有吸盘的特殊浮标的帮助下做到了这一点,他们将它们连接到居住在加利福尼亚海岸附近的15岁男性的尸体上。
这些测量的结果长期以来一直引起科学家的兴趣,因为对圈养的鲸鱼和海豚的观察表明,它们的心率在深潜,上升,浮游生物采集和平静期间会发生巨大变化。反过来,这些变化可能与主动脉和循环系统其他部分的独特结构有关,这使鲸鱼能够应对压力波并能在较大深度生存。
生命濒临生存
过去,生物学家从未检验过这些假设,因为他们认为无法测量鲸鱼的脉搏,特别是对于潜水和浮游动物。Goldbogen和他的团队使用特殊的浮标解决了这个问题,这些浮标是用来观察企鹅的“心电图仪”。
科学家们对这些器械进行了改装,以便可以将它们附着在鲸鱼的左鳍上,并对它们进行改装,以便在联合游泳大约8-9小时后,它们可以自动从小Bal的身体上脱离。此后,浮标浮到海洋表面,研究人员在这里搜寻和收集浮标。
最初,动物学家甚至没有希望成功的希望,不过最初的实验表明,这种设备做得很好。通过分析收集到的数据,研究人员在鲸鱼心脏的工作中发现了一些出乎意料且有趣的特征。
尤其是,最低心率竟然是科学家预期的一半,而最大心率却略高于预期值。例如,鲸鱼的心脏在潜水或深处移动时每分钟仅收缩4-6次,但当鲸鱼开始呼吸空气并补充氧气储备时,其心率在漂浮时增加至每分钟30-35次跳动。
根据科学家的说法,在潜水和浮出水面时,心脏速度的这种严重差异以及静止时的超低心率表明,鲸鱼的身体发挥了最大作用。一组特定的设备可使动物的身体“节省”氧气并抑制噪音,从而防止心脏收缩以及血液通过血管运动。
换句话说,鲸鱼的心血管系统很难在活动爆发时为其肌肉和身体其他部位提供必要的氧气。这样可以防止鲸鱼长时间深处停留并收集更多食物。Goldbogen和他的同事们说,这些局限性解释了为什么鲸鱼的体形长期没有改变-由于简单的生理原因,它们的生长是不可能的。