蓝鲸觅食行为的能量学原理

为了弄到食物,蓝鲸得努力快速下潜。

对蓝鲸来说,吃饭就是一场奥运会。这种地球上最大的动物得以高达3米每秒的速度下潜500米,再向水面来个180度大转弯,然后张开它的大嘴吞进不计其数的磷虾,并用须状齿将它们从水里过滤出来。一项新的研究表明蓝鲸消耗的大量能量是值得的。虽然蓝鲸是以一些地球上最小的生物为食,但这种下潜行为却能为它们提供足够多赖以生存的食物。

为了弄清蓝鲸觅食行为的能量学原理,加拿大英属哥伦比亚大学的生物力学家Robert Shadwick和他的同事分析了相关的数据,这些数据采集自像杯子一样吸附在蓝鲸背上的数字标签。这些标签跟着蓝鲸游到长得像虾一样的巨大的磷虾群中,并测量蓝鲸的速度、深度、方向以及它们摆动尾巴的次数,然后它们会脱离鲸体并浮到水面上去,等待随后而来的生物学家们的搜寻。研究小组将这些数据和博物馆里蓝鲸标本颚部的测量数据结合起来,模拟出了蓝鲸完成它复杂的水下杂技时所经受的拉力。

研究者将他们的成果在线发表在12月9日出版的《实验生物学期刊》上。该论文报告,蓝鲸每次下潜需要消耗63000千焦的能量。但按照它们每次吞下的80公吨水中所含有的磷虾平均数量来算,它们每次也能吃到1260公斤的磷虾。而这些小生物所能提供的能量,比蓝鲸捕获它们消耗能量多了大约100倍。

位于威尔明顿市北卡罗来纳大学的功能形态学家Ann Pabst此次没有参与到这项研究中来,她认为,由于蓝鲸只将其能量中的很小的一部分用来进食,所以它们是需要这些额外的能量的。她指出,蓝鲸要花数月的时间往返觅食地点或进行交配,在这段些时间里,它们得依靠储存的脂肪生存下去。

Pabst补充说,新的标定技术使这项研究变成了可能,这项技术原来是美国海军发明出来用于测量深海压强的。这些数字标签提供了许多信息,“使得我们几乎能够看到那片深海里正在发生些什么”。她说。

研究者希望这项工作能对环保事业有所帮助。由于渔业库存量下降,人类消耗磷虾的数量上升,这部分解释了为什么现在蓝鲸的数量只有19世纪的3%。这些数据能够帮助环保主义者提出更有力的论据,(告诉人们)蓝鲸究竟需要多少磷虾才能生存下去。


EurekAlert!





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