“蓝鲸和抹香鲸是有史以来最大的动物之一,甚至可以与最重的恐龙匹敌,在某些情况下甚至超过它们,但为什么它们不是更大呢?”生物学家一直想知道是什么限制了动物的体型。由于其大部分时间都生活在海洋表面以下,它们的行为很难被监控,从而大多想法都是推测性的。为了收集研究数据,一个由20多名科学家组成的团队对各种大小的鲸鱼、鼠海豚和海豚进行标记—从5英尺长的港口鼠海豚到巨大的蓝鲸。为了追踪这些动物的水下活动,研究小组使用了多传感器标签,通过吸盘贴到动物背上,这些设备上的加速计、压力传感器、照相机和水听器就会报告这些动物潜入水中进食时的动作。
“能量是所有生命的关键货币,我们想知道在不同体型和不同进食策略的鲸鱼中,能量的增加和能量的消耗是怎样的,能量获取与能量消耗的比例揭示了鲸鱼的觅食效率,这为我们解释为什么鲸鱼的体型不能更大提供了线索。”
蓝鲸、座头鲸—它们嘴里有成排的柔韧的毛发状的盘子—从海水中过滤磷虾和其他小猎物。数据显示,它们寻找密集的猎物时总是比进食时消耗更多的能量。对于滤食性鲸来说,大个头并不会妨碍觅食:蓝鲸、长须鲸和座头鲸是本研究中体型最大的鲸类,它们在进食过程中获得的能量回报比本研究中任何其他鲸类都要大。
齿鲸则是利用回声定位来觅食,一次只能捕食一个猎物。它们还必须比其他鲸鱼潜得更深,才能找到最大且数量最多的猎物,比如深海乌贼和鱼类。在某些情况下,最大的齿鲸在潜水时没有吃足够的食物来补充它们到达那里所消耗的能量。在它们必须回到水面呼吸之前,它们吃不饱来获得更高的能量回报。
抹香鲸,可达60英尺长,不仅比现如今的任何其他齿鲸都大,而且比它们所有的化石祖先都大。根据研究小组对不同体型的齿鲸计算出的相对能量效率,现如今的抹香鲸在挑战一个严重的生物学极限。如果抹香鲸的体型再大一些,它们将无法找到足够大的乌贼来维持体型——海洋中根本没有足够大的乌贼来维持更大的抹香鲸。
相比之下,大型滤食性鲸并不像齿鲸那样受到猎物数量的限制。滤食性鲸以微小但数量非常丰富的磷虾为食,这些磷虾在世界特定地区的高种群密度地区短期内大量繁殖。因此,季节性的大量捕食最终限制了像长须鲸和蓝鲸这样的滤食性海洋巨兽的体型。
(刘思青 编译)