重返深藍(lán)：明明是哺乳動(dòng)物，鯨何以像魚一樣暢游大海？

概述

與魚類不同，鯨是一類次生性的水生哺乳動(dòng)物，像其它哺乳動(dòng)物一樣有哺乳行為、用肺呼吸，需要定期浮

到水面換氣。它們有與魚鰭相似的鰭狀肢，鼻孔后移到頭頂，特化為呼吸孔，體表光滑無毛，且缺乏汗腺和皮脂腺。

此外，它們還憑借厚厚的脂肪層塑造了流線型外形，這不僅有助于在游泳時(shí)減小水的阻力，獲得較高的游泳速度，

還起到了保溫、緩沖、儲(chǔ)能以及增加浮力的作用。

二、重返深藍(lán)的哺乳動(dòng)物

鯨類進(jìn)化史上有三個(gè)主要輻射時(shí)期，首先是始新世（54MY--53MY），鯨的陸生動(dòng)物祖先在

特提斯海（Tethy Sea，即古地中海）淺水區(qū)分化發(fā)展，誕生了巴基鯨科（Pakicetidae），陸行鯨科(Ambulocetidae)

和雷明頓鯨科（Remingtonocetidae）等類群，這些早期鯨類逐漸適應(yīng)了水生環(huán)境，為后來的鯨類進(jìn)化奠定了基礎(chǔ)；

巴基鯨科 圖源newdinosaurs.com

陸行鯨科 圖源newdinosaurs.com

雷明頓鯨科 圖源tanmizhi.com

中始新世時(shí)期，非洲、歐洲、北美、印度、巴基斯坦等海域出現(xiàn)了原鯨科（Protocetidae）；而到了

中始新世晚期，龍王鯨科（Basilosaurus）幾乎遍布了全球海域（除南極洲和南美洲外），其中軛根鯨已具備有

現(xiàn)生鯨類必要的身體形式，如前肢像鰭、后肢退化等。

龍王鯨科 圖源theworldofanimals.proboards.com

科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，剛剛下水的哺乳動(dòng)物相較于陸生動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)一定程度的骨骼高密度化，這樣的骨骼結(jié)構(gòu)

有助于半水生動(dòng)物在淺水中生活，但限制了其在陸地上長時(shí)間行走的能力。骨骼密度增加有多個(gè)方法，包括內(nèi)層骨板的

加厚致密（骨硬化）和外層皮質(zhì)骨過度增生（骨肥大）。巴基鯨骨骼就展現(xiàn)了骨硬化的現(xiàn)象，其骨骼微結(jié)構(gòu)與河馬

相似，這有利于它們進(jìn)入到水中捕食。而現(xiàn)生的鯨豚類骨骼呈現(xiàn)出“骨質(zhì)疏松”的現(xiàn)象，較輕的相對(duì)骨骼重量讓動(dòng)物

更能適應(yīng)深海中的動(dòng)態(tài)浮力機(jī)制，減小慣性，節(jié)省能量。此外鯨類頸椎愈合，以致頭部不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這一特征能減少

游泳時(shí)頸部受到的壓力。

圖源孫迪.江豚種群基因組學(xué)及鯨類骨骼微結(jié)構(gòu)適應(yīng)機(jī)制研究[D].

南京師范大學(xué),2018.

Cg為整體骨密度，Cc為中央骨松質(zhì)區(qū)域骨密度，

Cp為外部皮質(zhì)骨骨密度。

除了骨骼結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)，重返海洋的鯨還需要面對(duì)海洋的高滲環(huán)境。研究表明，海洋鯨類所排出的尿液的

滲透壓是其血漿滲透壓的3~6倍，而腎臟是海洋鯨類最主要的滲透壓調(diào)節(jié)器官，因而它們腎臟占自身體重的比例比

陸地哺乳動(dòng)物要高。腎臟結(jié)構(gòu)上，鯨類的腎是多囊腎，外形像葡萄，與其他哺乳動(dòng)物相比，多囊腎的表面積更大，

推測有助于產(chǎn)生高滲尿液，以保持體內(nèi)滲透壓平衡。

三、分類

根據(jù)牙齒的有無，鯨類分為齒鯨(odontocete)和須鯨(mysticete)。

齒鯨前額有隆起的脂肪區(qū)（額?。?，用于集中和調(diào)節(jié)聲波，進(jìn)行回聲定位。會(huì)捕食魚類、烏賊等食物，

如在深海中的抹香鯨。

齒鯨沒有固定的洄游模式，社會(huì)生態(tài)比較復(fù)雜。例如抹香鯨小時(shí)候會(huì)跟雌性抹香鯨定居在暖海里，成年后雄性抹香鯨會(huì)

組隊(duì)洄游到捕食場，獨(dú)自生活。為了繁殖權(quán)，大型的雄性之間會(huì)發(fā)生斗爭。

圖源《Nature》，《鯨 重返海洋的哺乳動(dòng)物》

須鯨雖然沒有牙齒，但其上頜兩側(cè)排列著200-300枚板狀胡須，稱鯨須，用于將海水中的食物與海水分開。

須鯨的體型龐大，沒有額隆和回聲定位的能力，如我們所熟知的藍(lán)鯨。須鯨的洄游模式相對(duì)固定，夏季在食物豐富的

南極或北極覓食，冬季則回到溫暖的海域分娩育兒?；ⅥL是很多須鯨的天敵，其中灰鯨身上被虎鯨留下的耙形傷痕

是所有鯨種中報(bào)告最多的，也會(huì)有少量幼崽會(huì)被大型鯊魚攻擊。但須鯨也不是什么軟柿子，如北極露脊鯨面對(duì)虎鯨的

攻擊通常會(huì)選擇反擊而不是逃跑。

圖源《Nature》，《鯨 重返海洋的哺乳動(dòng)物》

鯨落

鯨類動(dòng)物的尸體、尸體的墜落以及形成的海洋生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)稱為鯨落。鯨死亡后，在重力作用下，尸體下沉。

鯨落會(huì)經(jīng)歷3個(gè)階段，第一階段是移動(dòng)清道夫階段，食腐魚類和無脊椎動(dòng)物會(huì)迅速聚集到鯨落附近清理軟組織。

在微生物作用下鯨落會(huì)產(chǎn)生大量氣體，假如鯨落位于淺海，很可能會(huì)因此上浮或擱淺，有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

第二階段是機(jī)會(huì)主義者階段。大量異養(yǎng)微生物和無脊椎動(dòng)物啃食分解其剩余組織。

第三階段是化能自養(yǎng)階段，軟組織被清除后，富含脂質(zhì)的骨骼就會(huì)裸露出來，此時(shí)骨表面、骨縫合線還有內(nèi)部都

生長著大量的異養(yǎng)和化能自養(yǎng)細(xì)菌，骨縫中還會(huì)有大量的貽貝。厭氧菌分解脂質(zhì)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物，

供給基于硫化物的化能自養(yǎng)細(xì)菌生長，而與細(xì)菌共生的貽貝也能因此存活。

大型鯨的骨骼可以支持此階段的生物群落40~80年。

最后一個(gè)階段是礁巖階段，有機(jī)物耗盡的鯨落會(huì)成為適宜生物定居的礁巖。于系統(tǒng)中的生物而言，

鯨落就是神話中身體化為山川大地的盤古，它們受著“神”的福澤，世代延綿。

鯨落 圖源baike.so.com

鯨類保護(hù)

鯨豚類動(dòng)物是水生野生動(dòng)物保護(hù)的旗艦物種和海洋生態(tài)環(huán)境狀況的指示性物種，但由于物種資源狀況不清、

棲息地衰退、水環(huán)境污染等問題，它們生存狀況仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。2021年11月4日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了

《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)海洋哺乳動(dòng)物保護(hù)管理工作的通知》，提到以下幾點(diǎn)：

一、加強(qiáng)海洋哺乳動(dòng)物的保護(hù)和科學(xué)研究，摸清海洋哺乳動(dòng)物及其棲息地狀況；

二、強(qiáng)化漁船漁港監(jiān)管措施，減少近海捕撈業(yè)對(duì)海洋哺乳動(dòng)物的傷害；

三、履行區(qū)域漁業(yè)組織養(yǎng)護(hù)管理措施，強(qiáng)化公海海洋哺乳動(dòng)物保護(hù)；

四、加強(qiáng)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的監(jiān)督指導(dǎo)，減少對(duì)海洋哺乳動(dòng)物影響；

五、實(shí)施漁業(yè)分級(jí)管理，制定針對(duì)性的監(jiān)管計(jì)劃和監(jiān)管措施；

六、擴(kuò)大國際交流與合作，加強(qiáng)進(jìn)出口水產(chǎn)品監(jiān)管。

在鯨類保護(hù)這件事上，人們也做了很多的努力，如廣西海洋環(huán)境監(jiān)測中心站在2021年時(shí)就發(fā)起過“守護(hù)北部灣‘?！糜心恪被顒?dòng)，一方面通過各種技術(shù)手段密切觀測布氏鯨群，另一方面也積極組織科普活動(dòng)，讓社會(huì)各界

都能更清晰地認(rèn)識(shí)鯨類這一龐大又迷人的群體。

邁向陸地又重返海洋的鯨，在無垠的海洋中闖出了自己的一片天，依賴海洋也回饋著海洋，但面對(duì)全球性的

海洋環(huán)境變化，它們也束手無策。積小流而成江海，讓我們共同努力，還這些龐大的生靈一個(gè)美好的家園！

參考資料：

[1]《Nature》，《鯨 重返海洋的哺乳動(dòng)物》

[2]孫迪.江豚種群基因組學(xué)及鯨類骨骼微結(jié)構(gòu)適應(yīng)機(jī)制研究[D].南京師范大學(xué),2018.

[3]王寶寶.鯨落的生態(tài)學(xué)概述[J].生物學(xué)教學(xué),2021,46(06):62-63.

[4]于學(xué)穎,楊峰,朱靜敏,等.體外模型的發(fā)展及其在鯨豚研究中的應(yīng)用[J].獸類學(xué)報(bào),2018,38(06):597-607.DOI:10.16829/j.slxb.150225.

[5]《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)海洋哺乳動(dòng)物保護(hù)管理工作的通知》

[6]《鯨豚百科全書：世界上的鯨、海豚與鼠海豚》（英）馬克.卡沃丁著，祝茜等譯

文案丨編輯：梁柳紅

指導(dǎo)老師：初慶柱、黃建敏

出品方：廣東海洋大學(xué)水生生物博物館、中國海洋學(xué)會(huì)