同为用肺呼吸的哺乳动物,为啥人睡得像死猪,而鲸却成为憋气高手

姗姗说脑洞科普 2024-04-25 10:30:45

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虽然鲸拥有流线型的身体,特化的鳍状肢,不仅能让它在水中减少阻力,还能让它畅通无阻的在水下生活,活脱脱的像一条鱼,但实际上鲸并不是鱼,它和我们一样是哺乳类动物,同样是用肺呼吸的。

但是很难想象,连呼吸都要浮出水面的鲸类,为什么在海里睡觉却不会被憋死呢?难道它们都尿频?所以睡到一半就爬起来换气?

鲸能在海里创造憋气极限

鲸在海里每隔一段时间,就要时不时地浮出海面换口气,这和我们人类游泳没有太大区别。不同的是我们坚持的时间没它长。

这就要说到在5,000万年的演化历程中,鲸的鼻子从脸部移到了头顶,我们把它称之为“气孔”。

当肌肉放松时,气孔就会被肌皮瓣膜覆盖,保持关闭的状态,这时适用于潜水模式中,当浮出水面时,气孔就会打开,吸进新鲜空气。

这就意味着鲸和人类一样,不会忘记自己的呼吸,也不会傻到憋起自杀,但是当遇到某些突发事件,它来不及浮出海面的情况下,是很有可能因窒息而亡的。

不同鲸种气孔不同

每一种不同的鲸都拥有着相对独立的气孔,因此观鲸者会发现不同的鲸所喷出的水柱形状也不同。当然这里要说到,我们看到的鲸的喷水现象,并不是真正的在气孔中把海水喷出来,而是鲸的气孔中喷出了温暖的水蒸气,在遇冷的情况下形成了水珠,因此看上去像是一条水柱。

鲸的换气速度惊人

不得不说,鲸和海豚的换气速度是一流的,体型较小的海豚,换气只需一秒,而体型硕大的蓝鲸也只需要几秒钟,更难以想象的是,抹香鲸深吸一口气,就可以下潜至2000多米深的海域,等下一次上浮换气时,已经是两个小时以后了。其中一直保持着自由潜水的世界冠军是柯氏喙鲸,它的极限数据是潜入2992米的海底。

从这一点上,人类就很弱鸡了,人类的最高极限仅为170米,更为弱鸡的是,达到这一纪录的创造者,在返回水面的过程中因故身亡。

鲸类憋气的原理

1、氧气利用率高

与人类相比,鲸类在血红蛋白和肌红蛋白的浓度上,都要比人类高出很多,然而这两项重要蛋白与氧量的关系极大,也就是说,鲸类在身体内部能储存氧气的数量远远高于人类。

在静息时,人类每秒钟呼吸约为12~20次,每一次呼吸仅能消耗肺吸入氧气的25%,这就意味着人类呼出的气体中含有大量未经利用的氧气,但是鲸类却比人类的效率要高很多,几乎有90%被吸入的氧气都能用到实处。这仅仅是它们可以在深潜千米都不带喘气的秘诀之一。

2、碎片化睡觉

鲸有两种睡眠姿势,一种是垂直或者水平的姿势,在水面附近漂浮;另一种是和同伴一起缓缓的漫游。

在2008年的时候,日本和英国的生物学家拍摄到了一群抹香鲸聚众睡觉的画面,他们发现有30多只抹香鲸围绕在一只成年鲸的周围,漂浮在水面附近,当他们将船只开过抹香鲸群身边时,它们居然都没有任何反应,明显是睡得很香。

经研究发现,他们每天只会花7%的时间睡觉,每一次的时间大概在10~15分钟左右,和人类相比,这根本就不是深睡,而是打盹,在这种情况下自然不会窒息。

事实上,在动物界中,除了人类可以一睡一宿,大多数动物都是碎片化睡觉,它们这么做,是为了避免睡得太沉而遇到天敌的攻击,同时也为了有更加充足的时间寻找食物。

鲸类自然也不例外,它们憋气憋得好,其目的就是可以沉入更深的海底寻找食物,这无形中让它们成为憋气高手。

3、一半大脑睡觉,一半大脑清醒

鲸类有个非常无敌的技能,就是它能很有效的控制左右大脑,人类在睡着时,整个大脑处于休息状态,而它们却会选择一半清醒,一半睡觉。这一特征被称为单半球慢波睡眠。

通常从入睡到清醒会分为两大阶段:快速动眼睡眠期与非快速动眼睡眠期。

慢波睡眠,实际上就是非快速动眼睡眠期,这一阶段的睡眠就是我们经常谈及的深度睡眠,不容易被唤醒,睡眠质量超高。

通过这样的睡眠方式,可以让鲸类不仅能拥有高质量睡眠,还可以随时保持警觉。

我们人类很难想象,只用半个大脑睡觉是什么感觉,但是在生活中我们也经常会遇到睡得迷迷糊糊,半梦半醒的状态,经研究发现,其实这也是一种轻度的不对称睡眠,在陌生的环境下,人类的大脑可能会激发这一功能。

我们可以把它理解成是一种保护机制,但是有趣的是,当人类适应了陌生环境后,又可以睡得像死猪一样了。

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姗姗说脑洞科普

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