分享

金枪鱼为速度而生,不游则亡,是被物理现象限制的海洋游泳王者

 怪罗科普 2022-03-24

一般而言,鱼类有三种不同的呼吸方式,更准确地说是鱼会用三种不同方式把水输送到鳃来获取氧气。

第一种就是我们最常见的口腔抽吸方式,我们经常可以观察到鱼在水中嘴巴不停地开合,其实就是在把水抽到嘴巴中,然后通过鳃获取水中的氧气。

第二种是固定通气孔方式,运用这种呼吸方式的鱼一般都是伏击高手,它们把自己身体(包括嘴巴)埋在沙子底下,然后通过一个固定气孔——比如眼睛来吸水呼吸。

第三种是强制通水的方式,简单地说这种方式就是自己快速游动的过程中张大嘴巴,让水快速进入嘴巴并通过鳃,以此获取更多的氧气。

许多鱼会同时拥有一种以上的呼吸方式,它们可能既可以口腔抽吸,也有固定通气孔,但是对于一些真正的快速游泳者来说,它们一般只有一种呼吸方式,那就是强制通水。

有15种不同的金枪鱼,它们成年个体的体型大小相差悬殊,而那些最大的金枪鱼品种是公认的游泳速度最快的远洋鱼类之一,比如黄鳍金枪鱼,大西洋蓝鳍金枪鱼等。

所以,大型金枪鱼都是用强制通水的方式来呼吸的,其它呼吸方式难以匹配它们速度所需的氧气,而这种强制通水的方式需要鱼不停地游动,不然它们就会窒息而死

众所周知,我们平时吃的生鱼片大多时候就是金枪鱼,你会发现这种鱼的肉是鲜红色的,和我们平时吃的白色鱼肉有很大的差别。

其实金枪鱼不仅需要不停游泳,它们是真正为速度而生的鱼,鲜红色的鱼肉就是为了提速而进化的。

金枪鱼确实非常有趣,它们几乎是用一种我们难以理解的方式在生存的,我们可以一起了解下它。

关于金枪鱼

首先,在餐桌上都被我们叫作金枪鱼的鱼,它们其实是不同的品种。如果你仔细观察鱼肉的颜色就会发现其中的不同,你会发现有时候金枪鱼鱼肉是鲜红的,有时候却是暗红的,这就是因为吃了不同的金枪鱼。

在商业和休闲捕捞的金枪鱼中,至关重要的有几种,包括黄鳍金枪鱼、大眼金枪鱼,大西洋蓝鳍金枪鱼….等等。

虽然这些作为商业金枪鱼的品种体型大多都能超过1米,但其中最大的是大西洋蓝鳍金枪鱼,据信(不知道是否可靠),目前捕获最长的达到4.6米,最重的达到900公斤。

由于金枪鱼非常受消费者的喜爱,所以这些大的金枪鱼很值钱,2019年一条278公斤的大西洋蓝鳍金枪鱼拍出310万美元的高价。

金枪鱼给我们的印象往往都很大,但其实它们是从非常小——几乎是微观的体型开始成长的。

图注:蓝鳍金枪鱼幼鱼只有0.2毫米长

所有大型金枪鱼的繁殖能力都很强,雌性一年可以产下几百万颗卵,但平均只有2颗可以长到成年,大部分卵都被当作其它掠食者的食物。

由于速度很快,成年后的金枪鱼就基本安全了,除了一些齿鲸和远洋鲨鱼之外,它们基本没什么自然天敌。

图注:大洋蓝鳍金枪鱼

为速度而生

其实,我们从金枪鱼完美的线条中就不难发现,它们的速度可以达到很快,甚至可以说几乎已经进化到了流体动力学改进的极限。

在外观上,金枪鱼在快速移动的时候,为了减少身体带来的阻力,它们的鳍会缩回到凹槽中,甚至连眼睛也会与头部的其他部分形成一个光滑的表面。

这种游泳特征可以让它们短时间内爆发出极快的速度,比如黄鳍金枪鱼的爆发速度可以达到20米每秒。

事实上,除了爆发力之外,金枪鱼还是一个非常具有耐力的“马拉松选手”,它们是典型的环球旅行者,几个月的时间就可以从大洋的一边游到另外一边。

为了适应这种快速而又持久游泳需求,金枪鱼的身体有许多有趣的特征。

第一点就是我们前面说的呼吸方式。

之所以游泳速度快的鱼都是这种强制通水的呼吸方式,其实原因很简单,只有这样做它们的呼吸频率才会和速度密切相关

由于速度越快需要消耗的氧气就越多,而这种呼吸方式可以做到速度越快获取越多氧气,其它呼吸方式则不行。

第二点是我们前面提到的金枪鱼鲜红色的肉。

红色鱼肉的颜色来源于肌红蛋白,肌红蛋白是一种氧结合分子,金枪鱼的肌红蛋白表达量远远高于其他大多数鱼类,所以呈现红色。

毕竟人家要跑“马拉松”,需要许多的氧气,所以需要更多的肌红蛋白也就在情理之中了。

第三点是金枪鱼可以保存新陈代谢产生的热量。

大部分鱼都是冷血动物,它们的体温会随着水体温度变化而变化,但是金枪鱼是有自己的体温的,只是不像鸟类和哺乳动物这样保持恒温而已。

它们在6℃的水中,它们可以一直维持25℃–33°C的核心体温,我这里只能用“核心温度”来形容,因为它并不是全身都是这个温度,只是一些关键部位有温度。

它们的心脏其实不是很热,这是因为寒冷的血液一直都会进入心脏,但是它们的骨骼肌、眼睛和大脑等都是温暖的。

这些温度的来源并不像我们这样主动产生,而是它们在游泳的过程中身体产生的,然后通过复杂的过程被集中到了这些需要很多氧气来维持温度的组织中。

这种方式减少了能量消耗,进而可以让它们更快地游动,并可以在更冷的环境里捕猎。

事实上,为了匹配自己的速度,金枪鱼还特能吃,一般一条金枪鱼一天要吃掉自己体重25%的食物。

阻挡它们速度极限的不是身体

如果把体型和游泳深度,以及耐力和爆发力放在一起考核的话,金枪鱼是当之无愧的“游泳王者”。

在海洋中游泳速度快的有几种动物,但你会发现,这些鱼或者海洋哺乳动物都有类似的身体结构,其中最为明显的一个就是它们的尾巴都是新月型的。

在水中,尾巴的作用相当于它们的推进系统,之所以这些大型游泳高手的尾巴都惊人的相似,原因就是这种标准的尾鳍最适合快速游泳。

但是有一种现象会阻挡它们尾巴的推进——那就是空化作用,当它们的速度太快的时候,由于压力变化会产生空化气泡,越浅的地方越容易产生。

图注:船桨被空化气泡侵蚀

空化气泡爆裂会对尾巴造成伤害,海豚这些游泳高手非常害怕这种爆裂,但是金枪鱼的尾巴没有神经末梢,不会感觉到疼痛。

它们被这种物理现象限制速度的主要原因是空化气泡形成的蒸汽膜,让它们尾巴拍不出应有的效果。

最后

金枪鱼确实不仅仅是生鱼片,这种动物非常有趣,但现在由于一些非法捕捞,许多金枪鱼已经被推向了灭绝的边缘!

    转藏 全屏 打印 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多