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海豚用嘴呼吸吗?

海错生灵  · 知乎专栏  ·  · 2017-06-16 15:30

正文

阅读本文有助于各位对专栏的上一篇文章——《致命的食物》有更进一步的了解,因为在上一篇文章中,有小伙伴提出了一个关键的疑问,让我们顺着本文的这则故事来揭晓答案。

我们都知道鲸类头上有孔,其中须鲸头上的呼吸孔是一对,齿鲸(包括海豚)头上的呼吸孔只有一个。那是鲸类动物用于呼吸的开口,就跟我们的鼻孔一样。当鲸类动物在水下活动的时候,它们的呼吸孔是闭合的,当它们浮上水面呼吸的时候,呼吸孔就会打开。由于呼吸孔所在的位置略微凹陷,所以当鲸类上浮至水面,凹陷处常有积水,鲸类呼气的时候积水随之被喷向空中,因而儿童简笔画里的鲸鱼往往呈现正在喷水的样子,实际上它们只是喷出了体内代谢后的废气。

灰鲸(须鲸 )呼吸孔,图源见水印
↑ 虎鲸(齿鲸)呼吸孔,图源见水印

呼吸孔位于头部上方有利于鲸类无需完整地露出头部,即可进行呼吸。鲸类动物的体内结构也良好地平衡了呼吸和进食的关系,几乎所有的鲸类都不用嘴巴呼吸,因为倘若鲸类运用嘴巴呼吸,那么它们在水下进食的过程中,海水非常容易进入气管,导致呛水。通过对海豚的解剖,科学家们也发现,海豚的呼吸道和消化道是分开的两条线路,这与人类稍微有点不同。

↑ 人体口腔咽喉部纵切面和食物与空气的流向图,图源: the-digestive-system-part-2-swallowing

上图是人类的口腔咽喉部纵切面和食物与空气的流向图。从图中我们可以看出,我们的呼吸道和消化道在咽喉部的连接处有交叉点,二者是相通的。记得我们高中(初中?)课本里就有提到咽喉部的一个关键结构——会厌软骨。会厌软骨能够帮助我们在进食的时候将气管的开口闭合,以免食物进入气管导致窒息。而我们呼吸的时候,会厌是打开的。这就是为什么吃东西的时候不能大笑……因为大笑伴随着深呼吸,食物会趁着会厌打开的时候跑进气管里……

↑ 警惕小龙虾!!! ,图源: the-digestive-system-part-2-swallowing

下图则是鼠海豚(可推广至齿鲸)的消化道与呼吸道的关系,从图中我们可以看到,它们的消化道与呼吸道的确是分隔开的,二者互不影响。

↑ 鼠海豚的消化道与呼吸道的关系和 食物与空气的流向图 ,图源: the-digestive-system-part-2-swallowing

所以一直以来,各种科普教材上也都默认,海豚是不用嘴巴呼吸的。那么联系上一篇文章,问题也就来了——

如果海豚的呼吸道和消化道是完全分隔开的,那么上一篇文章里的章鱼是怎么害得可怜的Gilligan窒息而死的呢,如果呼吸道和消化道分隔开了,那那只顽强不屈的毛利大章鱼无论怎么在Gilligan的消化系统内折腾,也不可能把魔爪伸向Gilligan的呼吸道,把Gilligan折腾得呼吸不畅、死不瞑目吧。

这里我们就不得不提到一只颠覆传统、更新人类对海豚呼吸的认知的小家伙了。这是一头成年大西洋黑白海豚( Cephalorhynchus hectori ),也称新西兰海豚、赫氏矮海豚。奥塔哥大学的Dawson等人从2014年年初就发现了这只小家伙的异常表现——它居然用嘴巴呼吸!

最近一次(从文章发表之时算起)对这头大西洋黑白海豚的观测记录是在2015年12月30日,这天,在新西兰南岛东岸的利特尔顿港外,它和它的六个小伙伴一起出现在了调查人员的视野里。这一次,调查人员对它的呼吸行为进行了完整的录制、拍摄和细致的描述。







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