鯨魚是如何在不溺水的情況下在水下吞食食物的？
座頭鯨
有沒有想過鯨魚是否會打嗝，為什么當它們吞下數加侖的水和磷蝦時不會淹死？新的 UBC 研究可能就是答案。
研究人員發現，弓步進食的鯨魚有一個“口塞”，嘴里有一個肉質的球莖，在進食過程中向后移動以封閉上呼吸道，而它們的喉部關閉以阻塞下呼吸道。
根據 2022 年 1 月 20 日發表在Current Biology上的一篇論文，這種塞子可以防止水在它們進食時進入肺部。“這有點像人類的懸雍垂向后移動以阻塞我們的鼻道，而我們的氣管在吞咽食物時關閉，”主要作者、動物學系博士后研究員 Kelsey Gil 博士說。
你猜對了，吞食鯨魚會吃掉它們，向獵物猛沖，高速加速，然后張開嘴吞食水和磷蝦。吉爾博士說，有時這個數量可能比他們自己的身體還大，鑒于這個群體包括座頭鯨和地球上最大的動物藍鯨，這是一個令人印象深刻的壯舉。然后水通過它們的鯨須排出，留下美味的小磷蝦被吞下。
研究人員專門研究了長須鯨，一種以弓步進食的鯨魚，發現“口腔塞”需要移動才能讓食物進入食道。唯一可行的方法是朝后腦勺，向上，在鯨魚吞咽時堵住鼻道。吉爾博士說，與此同時，喉部入口處的軟骨閉合，喉囊向上移動以阻塞下呼吸道。“我們在任何其他動物或文獻中都沒有看到這種保護機制。我們關于鯨魚和海豚的很多知識都來自齒鯨，它們的呼吸道完全分開，因此對弓步進食的鯨魚也做出了類似的假設。”
事實證明，人類有一個類似的系統來吞咽食物而沒有任何東西進入他們的肺部：我們的會厭和軟腭，我們的喉嚨和嘴里分別有一個軟骨的“蓋子”和一塊肌肉瓣。吉爾博士說，人類可能也可以在水下吃東西，但這就像高速游向一個漢堡包，當你靠近時張大嘴巴——很難不讓你的肺被淹。
研究人員說，鯨魚的口塞和關閉的喉部是弓步進食進化的核心，這是這些生物體型巨大的關鍵組成部分。“對磷蝦群進行大量過濾喂養是高效的，并且是提供支持如此龐大的體型所需的大量能量的唯一方法。如果沒有我們所描述的特殊解剖特征，這將是不可能的，”資深作者、UBC 動物學系教授羅伯特·沙德威克博士說。
癌癥是由破壞細胞生長的正常限制的基因變化引起的。眾所周知，肥胖和超重會增加患癌癥的風險，但直到現在的問題一直是為什么？現在，卑爾根大學的研究人員已經證明，與肥胖相關的脂質會使癌細胞更具侵襲性，并可能形成真正的腫瘤。
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研究鯨魚的解剖結構通常涉及嘗試解剖因擱淺而死亡的鯨魚，這會帶來諸如在漲潮前完成工作等挑戰。然而，在這項研究中，吉爾博士和她的同事于 2018 年在冰島解剖了鯨魚，從商業捕鯨站回收了未用于食物的組織。她說，與鯨魚實時合作會很棒，但可能需要一些技術進步。“在鯨魚喂食時將微型相機扔進它的嘴里看看發生了什么會很有趣，但我們需要確保它可以安全食用且可生物降解。”
該團隊將繼續探索與咽有關的機制，以及負責在不到一分鐘的時間內將數百公斤磷蝦快速運送到胃部的小食道。Gil 博士說，由于人類對食物鏈的影響很多，并且知道鯨魚如何進食以及它們吃了多少，所以最好盡可能多地了解這些動物，以保護它們及其生態系統。
還有更多需要了解的信息，包括鯨魚是否會咳嗽、打嗝，是的，是否會打嗝。“座頭鯨會從嘴里吐出氣泡，但我們不確定空氣是從哪里來的——讓鯨魚從氣孔里打嗝可能更有意義，也更安全。”