发信人: vega-1025(*^_^*)
整理人: swataoren(2003-05-13 12:50:09), 站内信件
|
精华区搜图行动鲸链接
外形特征：
鯨的外部型態完全反映了水域環境。水較空氣黏稠，故需流線的外型，隨著演化，使鯨的外型與其他的海洋脊椎動物更接近。我們比較一下小型鯨類、鯊魚和已絕種的爬蟲類（Ichtyosaur），牠們的外型明顯地相似，這是一個“趨同演化”的例子。
鯨類是較大的哺乳動物，大的鬚鯨，如藍鯨（Balaenoptera musculus），最大可達30公尺長，重達170噸，就目前所知，是地球上出現過的最大動物。
這樣大的身體，對鯨類代謝上有很大的優點。鯨和人一樣，常維持37℃的體溫，而海水的溫度卻可低達-1.7℃。在同樣的溫度下，水中散熱數倍於空氣，而散熱的速率，則取決於體積的大小，當體積增大時，表面積會相對的減少，故在極區，鯨類巨大的身體，可減緩熱量的散失速率。
由於鯨是完全水生的，所以，其大小並不完全受限於重力，也就是說，鯨在水中是完全無重量的，所以其四肢並無支撐體重的需要，反而只做為運動及體溫調節的功能。因為水的緻密，前肢的縮小和後肢的完全退化（以發育尾鰭取代）有雙重優點，使的肢體能更有效地做為舵和推進力，同時減少身體表面積。
水的黏性，提供動物向後的反作用力，使其產生向前的衝力，而鯨的推進，則主要靠像槳一樣的尾鰭而來。前肢變得平滑的扁平狀，做為水平舵的功能。
然而，水也是運動的阻力。當動物在水中運動時，皮膚表面與水會產生摩擦力，為減少阻力，身體變得較平滑且流線，同時簡化不必要的突出部分，如外耳、外露的乳腺、外生殖器及毛髮。
若我們用手摸一隻鯨魚的身體，將發現牠的皮膚極光滑，無任何凹陷或洞，也沒有頸部，其輪廓由頭至尾是紡錘形的，這些都可以降低阻力，如瓜頭鯨（Globicephala）的圓頭像彎曲球狀的大小一樣會降低水中的阻力。但這並無法解釋小型鯨類不尋常的游泳速度。
使鯨類能如此高速運動，最主要的是尾鰭產生的層流，通過平滑的身體時，大為降低了阻力，這使得鯨魚能以最少的力量，達到最大的速度。海豚也可經由跳出水面來增加游泳的速度。這種動作，在追趕獵物時是很常見的。而柔軟的皮膚也可以增加速度，雖然，皮膚和鯨油是固定的，但卻非不變的，當海豚改變運動速度和方向時，皮膚會產生皺摺，而這些區域就會產亂流，這種皮膚表面的細微改變，可能可以降低亂流的作用。
許多適應水中的演化過程使得他們成為非常傑出的泳者，有些小型鯨類時速可高達50公里，大型鯨類中，藍鯨、長須鯨、塞鯨可以4~30里時速巡航，但即使是游得最慢的也超過人類游泳奧運速度紀錄。研究人員曾經紀錄一頭被標記的塞鯨以平均17公里時速游了3,200公里。
大型鯨類通常停留水面幾秒換幾次氣，頭朝下，伏起背潛入海裏。這時，高舉的尾鰭因為失去海水浮力的支持，反而幫助他們更易下潛。不同鯨類覓食的深度不一，以抹香鯨為例，通常在2,000公尺以下尋找食物，即使淺海中，視覺通常毫無用武之地，聲音成了最重要的感應方式；雖然有些鯨類的視覺不錯。由於水的密度遠大於空氣，聲音在水裏傳得更快、更遠，因此聲音是鯨類在海裏辨認方位、覓食的唯一方法。齒鯨發出卡搭聲響，聆聽回音來尋覓食物，避開看不見的障礙，藍鯨、長須鯨發出低沈的聲音可以傳到數千公里之遠，而我們仍無法理解他們如何運用它們。
雖然鯨類的遠祖和鹿、羊一樣都是偶蹄動物,大小從狼到熊不等,但沒有人能確切解釋何以他們適應水中生活後體型有如此戲劇性的變化。我們可以推論這麼龐大的動物只能在海裡演化，因為大型陸棲動物必需有壯碩的四肢支持體重和方便走動，在海裡，因為水的浮力使得鯨類得以演化到如此龐大，但又輕巧得像特技演員。
藍鯨是世界上最大的動物，完全長成的成鯨曾有３３公尺（約比三部公車尾首相連稍長）重160公噸的紀錄（比最大的恐龍重２倍或至少２０隻亞洲象重），尾鰭兩端相距6公尺，心臟和一部小型車一樣大，舌頭可塞滿起居室，即使剛出生的仔鯨，也有７公尺長，2500公斤重。而大翅鯨是前肢最長的動物，胸鰭可達5公尺(佔身長1/3)，因此胸鰭伸展開的翼展可達12公尺。但並非每種都碩大無比，像港灣鼠海豚長約2公尺，重約60公斤。
鬚鯨的一般長度大於齒鯨（除了少數例外），但齒鯨腦與身長的比例則大於鬚鯨，以抹香鯨為例，雖幾乎只有藍鯨的一半，大他的腦卻大於藍鯨，約有８公斤重，至少比人腦重5倍。
潜水:
所有的鯨類，都是靈巧的潛水者，牠們在水中尋找食物。但對哺乳類而言，他們必須在一段時間之後升到水面呼吸空氣。就在幾年前，只有少許有關鯨潛水的資料，這資料由解剖標本、海底電報、解剖構造的檢查，並非直接實驗性的觀察，如探險家和伴隨捕鯨業的觀察。
雖然，這種觀察及記錄已經持續了很長的時間，但直到1950年代，才有詳細的研究，討論鯨魚潛水的生理學，這是由於小型鯨類的捕捉及飼養的方法發展完成後才能進行。之後，經由訓練海豚在開放水域中潛水而擴大實驗。另一種方法是遙測器的使用，一隻海豚在海中被捕捉後，裝上可以記錄潛水和有關動物位置的信號的記錄器，然後再放了牠，在船上的觀察者，當海豚呼吸時，用配備記錄信號。這個記錄器是用一種可被腐蝕的的固定裝置安裝在動物身上，經過一段時間後，它會被海水溶解，這個記錄器會掉下來，然後可在海中發現及重複使用。
不同鯨魚的潛水能力大不相同，但牠們全都是極佳的潛水者，抹香鯨(Physeter macrocephalus)、及瓶鼻鯨(Genus Hyperoodon)是最厲害的，被認為可待在水下90和120分鐘，而瓶鼻海豚(Tursiops truncatus)可潛水約15分鐘，而真海豚(Delphinus delphis)只能潛3分鐘。
而最引人注目的，鯨如何在浮出水面的短短時間內呼吸呢?在大部分的動物中，鼻孔是位於頭的前方，而在鯨魚則演化成呼吸孔，且位於頭部的最高點。因此呼吸時，只需有少部分的頭和背脊露出水面，當快速游泳時，鯨可以很快的呼出及吸入空氣。 |
|