抹香鲸为何能在水下“站着睡”?最新研究:秘诀竟是吐泡泡海外新鲜事
抹香鲸休息时,常以头朝上、尾朝下的垂直姿势悬浮在海中。尽管体型庞大,头部还含有大量容易产生浮力的鲸蜡,它们却能长时间停留在水下而不会浮出水面。最新研究发现,关键就在于抹香鲸会通过“吐泡泡”来调节自身浮力。
据路透社8月7日报道,抹香鲸是目前已知唯一会以垂直姿势休息的鲸类。科学家认为,这种姿势可以帮助它们避开海面波浪的干扰,无需消耗额外能量下潜到更深海域。然而,多年来一直没有弄清楚,它们究竟如何克服身体的天然浮力,稳定悬停在水下。
苏格兰圣安德鲁斯大学海洋哺乳动物研究员帕特里克·米勒(Patrick Miller)及其团队近日在《实验生物学期刊》(Journal of Experimental Biology)发表研究指出,抹香鲸会通过排出气泡来降低身体浮力,从而维持这种垂直悬浮状态。
研究人员在挪威近海为抹香鲸安装了小型吸盘式追踪器,记录它们发出的声音以及三维运动数据,观察其休息时排放气泡的情况,并模拟吐泡泡对浮力的影响。分析结果显示,排出气泡后,抹香鲸的正浮力会有所降低,因此能够稳定停留在水面以下。
研究团队在论文中使用“休息”而非“睡眠”来描述这种行为,因为要确认动物是否真正进入睡眠状态,通常需要监测脑电活动,而目前尚未获得抹香鲸相关的脑部数据。
研究指出,抹香鲸头部富含鲸蜡,本身具有较强浮力。当它们休息时,身体会因浮力缓慢上升,而随着水压减小,肺部气体不断膨胀,又会进一步增强浮力。适时排出部分气体,则有助于抵消这一效应,使身体保持接近中性浮力,从而稳定悬浮在水下。
米勒表示,抹香鲸吐泡泡并非偶然行为。研究团队利用声学记录设备追踪抹香鲸超过20年,仅在这种特殊的休息状态下听到它们排气。他推测,这种行为除了调节浮力外,还有可能帮助抹香鲸将深潜过程中积累在体内组织中的二氧化碳、氮气等气体转移至肺部,在气体代谢交换过程中发挥一定作用。
不过,这项研究仍有不少问题有待进一步探索。例如,抹香鲸是否会主动控制排气量,又是依据哪些生理信号来判断何时需要调整浮力。未来,研究团队希望通过脑电监测或观察眼部活动,进一步确认抹香鲸休息时究竟像海豚一样采用单侧大脑半球睡眠,还是两侧大脑同时进入休息状态。
图:以垂直姿势休息的抹香鲸。 (路透档案照)
