抹香鯨為何能水面下「站著睡」 最新研究:秘訣在吐泡泡
以垂直姿勢休息的抹香鯨。(路透檔案照)
抹香鯨休息時會以頭朝上、尾巴朝下的垂直姿勢,懸浮在海中,儘管其身軀巨大、頭部又有會增加浮力的物質,卻能夠一直保持在水面下方而不會浮出,一份新的研究指出,關鍵就在抹香鯨吐泡泡的行為。
路透7日報導,抹香鯨是目前唯一已知採垂直姿勢休息的鯨類,科學家認為,這種姿勢有助於牠們免於受到海面波浪影響,不需耗費能量下潛到更深處,不過,一直不了解牠們如何抵銷身體向上浮力,維持懸浮在水面下。蘇格蘭聖安德魯斯大學海洋哺乳類研究員米勒(Patrick Miller)和研究團隊近日在《實驗生物學期刊》(Journal of Experimental Biology)發表的研究報告指出,牠們是利用吐泡泡來調節垂直懸浮時的身體浮力。
研究人員在挪威外海,將小型吸盤式追蹤器附在抹香鯨身上,記錄牠們的聲音和三維度動作數據,了解牠們休息時釋放氣泡的情形,並模擬吐泡泡對抹香鯨這種姿勢的浮沉影響。分析顯示,氣泡排出後可降低正浮力,幫助牠們停留在水面下。
研究團隊以「休息」、而非「睡眠」描述這種垂直姿勢懸浮行為,因為要確認動物是否睡著,通常須測量腦部活動,而目前抹香鯨尚無這類資料。
報告指出,抹香鯨頭部含有大量鯨蠟,天生容易產生浮力,休息中的鯨魚會因浮力緩慢上升,肺裡的氣體隨著水壓降低而膨脹,使牠們更容易上浮,而排出部分氣體有助於抵銷這項效果,讓身體維持接近中性浮力狀態。
米勒表示,釋放氣泡看來並非偶然,因為研究團隊以聲音記錄器追蹤抹香鯨超過20年,僅在這種特定的休息狀態下聽到牠們排氣;推測這種行為可能也有助牠們將深潛時累積在身體組織中的二氧化碳、氮等氣體轉到肺部,也許在牠們的代謝性氣體交換扮演一角。
這份研究還有一些疑問有待日後進一步探究,包括抹香鯨是否有意識地控制排出氣泡,以及根據什麼訊號判斷需要調整浮力。研究團隊也希望透過腦波感測或觀察眼睛活動狀態,確認抹香鯨休息時是否像海豚一樣,採取單側半球大腦睡眠,還是兩側大腦同時休息。
