
您可以屏住呼吸多長時間?即使是您的最大努力也無法接近Cuvier喙鯨的呼吸超級大國。
這些鯨魚已經比其他任何哺乳動物都更深,更長,但是新的研究表明,他們的馬拉松潛水可以持續比一次更長的時間。
當科學家最近檢查了數千種鯨魚潛水的數據時,他們發現其中一個極端的潛水員屏住了呼吸超過3個小時,破壞了先前報導的記錄 - 也由Cuvier的喙鯨持有(Ziphius Cavirostris) - 一個多小時。
同樣有趣的是深水鯨魚從其努力中相對迅速恢復的能力。研究人員在一項新的研究中報導說,一隻鯨在2小時潛水後僅休息了20分鐘,暗示即使是極端潛水的東西(至少對我們來說)對於該物種來說也沒什麼大不了的。
Cuvier的喙鯨,也稱為鵝卵鯨,長到23英尺(7米),可以重達6,800磅。 (3,080公斤),根據國家大氣和海洋管理(NOAA)。成熟的雄性有兩個錐形的牙齒,它們從下頜伸出來,他們的身體通常被長而蒼白的划痕所評分,這些痕跡被認為是女性的交配比賽中的疤痕,根據阿拉斯加魚類和遊戲系。
主要研究作者Nicola Quick說,鯨魚是在世界大部分地區深海水域中發現的,但是由於它們在野外花費的時間很少。
Quick告訴Live Science:“他們將90%的時間花在水上,深處或淺水潛水中。”當鯨魚確實出現罕見的呼吸時,它們平均浮出水面約2分鐘,然後再次潛水,讓海洋科學家幾乎沒有時間發現鯨魚,部署衛星鏈接的位置跟踪標籤以收集數據或從標籤中恢復數據。
她說:“這就像一個祝福和詛咒:沒有人對喙鯨有很多了解,所以有很多問題!但是,很難獲取數據。”
深度潛水
在這項研究中,Quick和她的同事們審查了2014年至2018年之間進行的3,680多次潛水,在北卡羅來納州海角哈特拉斯(Cape Hatteras)附近的水域中有23顆標籤鯨。科學家將潛水分為兩類:覓食(鯨魚在魷魚和深海魚上用餐)和非鍛造。他們發現,在非鍛造潛水期間,當動物沒有積極狩獵獵物時,鯨魚平均平均降至約980英尺至1,600英尺(300至500 m)的深度,平均為30分鐘。研究人員報導,相比之下,覓食潛水的深度越來越長,達到約5,760英尺(1,450 m)的深度,平均持續約60分鐘。
雖然研究人員不確定鯨魚不打獵時在海洋深處所做的事情,但他們可能會發展出更深(和黑暗)水域的能力,以避免捕食者(例如殺蟲劑),例如殺手鯨。
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潛水哺乳動物可以通過切換到厭氧呼吸來耗盡氧氣後仍會浸沒乳酸為了在身體組織中積聚,會導致肌肉疲勞。這項研究稱,先前對其他哺乳動物深海潛水員的研究表明,在需要切換到厭氧呼吸之前,他們完成了約95%的潛水。當科學家將該公式應用於其數據時,他們估計Cuvier的喙鯨可以屏住呼吸約78分鐘,然後在厭氧呼吸接管。
一些鯨魚的潛水要比這更長。
此前,在2014年,另一組研究人員報告說,創紀錄的Cuvier喙鯨潛水持續了2小時17.5分鐘。但是,當這項新研究的作者從2017年開始研究數據時,他們發現了一對由一條鯨魚進行的極端潛水,這些潛水消除了現有記錄。這項研究顯示,第一次潛水持續了2小時53分鐘,新記錄迅速超過了3小時42分鐘的更長的潛水。
Quick說:“這違背了我們認為哺乳動物應該能夠做的事情。”
快速恢復
更令人驚訝的是,發現的鯨魚的恢復時間不一定比鯨魚較短且較淺潛水的鯨魚更長。大多數哺乳動物的極端努力是有代價的,通常需要長時間的休息和恢復。數千種鯨魚潛水的數據表明,這些超長的潛水正在推動鯨魚的耐力的極限,因此我們確實希望在這些長潛水中會看到一些增加的恢復時間,” Quick說。
取而代之的是,研究人員在鯨魚的休息時間沒有發現明確的模式。一隻鯨魚鴿子持續了78分鐘,然後進行了近4個小時,在此過程中,它使較淺的潛水散佈在表面斷裂。另一隻鯨魚完成了2小時的潛水,並在20分鐘內恢復了深水潛水。
Quick說,鯨魚的一種可能的解釋是,鯨魚已代謝將其與氧氣補充並解決肌肉疲勞的機制 - 如果它們在這些極端潛水後甚至會疲勞。
然後,她補充說:“也許我們認為這些人對這些傢伙來說是極端的,根據我們到目前為止,對他們來說並不是極端的。”
研究結果今天在線發布(9月23日)實驗生物學雜誌。
最初發表在現場科學上。