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为什么鲸鱼体型要长这么大?原来跟这件事有关

一头南露脊鲸在新西兰奥克兰群岛外接近一名潜水员。 PHOTOGRAPH BY BRIAN J. SKERRY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREA

一头南露脊鲸在新西兰奥克兰群岛外接近一名潜水员。 PHOTOGRAPH BY BRIAN J. SKERRY, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:Carrie Arnold 编译:涂玮瑛):海洋哺乳动物演化出庞大体型是有原因的,不过跟我们原先想的可不一样。

陆生哺乳动物的体型可以很大,但如果想找的是地球上真正的巨兽,你得往海里找。

科学家在一项新研究中展示个中原因。该研究主持人威廉.格提(William Gearty)是史丹佛大学的生态学家,根据他的说法,海洋哺乳动物「必须在取得足量食物与产生足够体热之间找到适当平衡。」

以前研究人员相信,海洋哺乳动物的体型如此巨大,是因为水的浮力让它们摆脱重力的束缚。虽然水的浮力仍可能是原因之一,但格提说他的研究结果显示,海洋哺乳动物需要庞大的身躯才能在常年寒冷的海洋中保持温暖。

他说:「这些动物如此庞大是有特殊原因的。它们并不是因为『可以』长得巨大才这么大只,而是『不得不』长得这么大才行。」

越大越好吗?

格提与同事建立一系列电脑模型来分析体型的影响因子时发现,有两项因子一并决定水生哺乳动物的体型。

第一项因子是这些哺乳动物需要巨大体型来保留足够体热。格提的电脑模型发表于《美国国家科学院院刊》,根据模型的分析结果,较大型的哺乳动物散失较少热能到周遭的水中,让它们比小型哺乳动物更有优势。

但较大型的动物也需要更多食物来维持体型,而这就构成模型的第二项因子。大型哺乳动物或许可以更好地保留热能,但如果它们无法取得足够食物来维持代谢,那么体型再庞大也没用。

并未参与这项新研究的英格兰雷丁大学演化生物学家克里斯.文迪蒂(Chris Venditti)认为,体型是研究动物时最重要的特征之一。

「如果你想测量动物的一项数据,应该选择体型,因为体型与其他许多特征有关。」文迪蒂说:「如果你知道动物有多大,或许就能稍微了解它的移动方式与代谢率。」

测试重力

过去五年来,科学家已经发现证据显示,多种哺乳动物都倾向随时间演化出较大的体型。体型较大的动物能在求偶、觅食、取得其他资源时更容易击退对手,也能获得更多种类的食物。

但陆生哺乳动物却受到重力的限制:它们需要大量骨骼与血管来支撑体型并维持移动能力,如果你的体重跟大象一样有好几公吨,想维持移动能力绝不简单。

格提一开始研究影响海洋哺乳动物体型的因素时,他原本以为只会发现「消除重力限制」这项因素。

但他的研究数据显示,体型最小的水生哺乳动物比最小的陆生哺乳动物大了1000倍,体型最大的水生哺乳动物则比最大的陆生哺乳动物大了25倍,这代表一定有某项因素强迫海洋哺乳动物变大。

文迪蒂说,科学家仍未完全了解决定动物体型的因素为何,但这并未阻止生命继续演化出无数形状与体型,来适应各种生态区位。




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