鯨魚的肺呼吸和存儲氧氣

用肺呼吸強過鰓呼吸

魚和水好像是強關(guān)聯(lián)的存在，所以我們理所當然地認為在水中的動物就應該用鰓呼吸，而不是用肺呼吸。事實上，即便是在海洋生存，用肺呼吸也比鰓呼吸要更好，至少對于鯨魚來說是這樣的。

鰓允許動物在水下就能獲取氧氣，這是非常完美的適應性進化特征。但水的含氧量很低，對于海水而言也只有4.59～8.72毫米/升——差不多就是4.59‰~8.72‰之間，而這個比例在空氣中是21%（大氣含氧量）。

呼吸空氣可以讓生物能夠獲得數(shù)十倍的氧氣，很明顯用肺呼吸是更加高效的呼吸方式，而鯨魚需要這些氧氣來提高新陳代謝率，因為它們是恒溫動物。

圖注：抹香鯨是這樣垂直睡覺的，它們吸一口氣可以睡2小時

同時，這也是為什么現(xiàn)在的鯨魚可以長到這么巨大，要知道最大的藍鯨可以達到200噸，如果用鰓呼吸，想保持這么龐大身軀的溫度幾乎是不可能的。用肺呼吸是它們的祖先經(jīng)過數(shù)億年的進化才得到的，鯨魚沒有拋棄肺的理由，而自然界所有生物都是高效的，有了肺它們自然不會再搞個鰓。

不過，為了能夠在水中愉快地捕獵，鯨魚確實做了許多適應性改變。

鯨魚如何長時間在水下捕獵？

對于普通人而言，憋氣1分鐘估計都挺難的，但是一只抹香鯨可以在水下待2個小時，一直屏住呼吸，直到完成捕獵回歸水面。鯨魚之所以做到這一點，其實它們改進最多的并不是自己的肺，或者說不是獲取更多的氧氣，而是如何存儲氧氣。

我們通過肺獲取空氣中的氧氣，然后通過血液運輸?shù)饺恚t蛋白是作為氧氣的運輸工具，我們憋氣的時候，主要就是消耗血紅蛋白中的氧氣讓我們保持一定時間的清醒。

鯨魚也是一樣的，但是它們血液中血紅蛋白的含量比例是人類的2倍左右，這表明它們能夠存儲的氧氣更多。不僅如此，它們血液含量也比陸地生物要高許多，人類血液的體積差不多是身體的7%左右，但是鯨魚的血液達到10%-20%，這相當于它們氧氣的存儲空間更大。

氧氣的另一個存儲空間是肌肉中的肌紅蛋白，鯨魚肌肉中的肌紅蛋白濃度比它們的陸地親屬高出 30%，這讓它們能夠多存儲大約35% 的氧。除了存儲氧氣之外，鯨魚還很會“節(jié)約用氧”，比如它們會有意識地控制心率，并減少一些非必要器官和肌肉的血液流量。

總之很明顯，鯨魚不需要鰓，也有辦法在水中活得很好，甚至是更好，這就是為什么它們現(xiàn)在沒有鰓，而且大概率是將來也不會有鰓。