一直在水里生活的鲸鱼,为何没有进化出水下呼吸系统?

如题所述

大家好,我是奎哥,很高兴能为你解答:

一直在水里生活的鲸鱼,为何没有进化出水下呼吸系统?

回答这个问题之前,需要了解鲸鱼是怎么呼吸的?

鲸鱼,是一种哺乳动物,虽然含有鱼字,但不属于鱼类,他们是通过肺部呼吸的,在呼吸的过程中,鼻孔的作用也是十分重要的。它们的鼻孔可以称为“喷水孔”。有些鲸鱼只有一个鼻孔,有些鲸鱼则有两个,构造有一定的差异,不过作用都是不可替代的。它们会自主选择呼吸的具体时间,在呼吸的过程中会喷出气体和水的混合物,这样远远看上去就像它们在喷水一样。不同的鲸鱼喷出的水柱高度、形状等都会有差异。

鲸鱼每次吸入的空气量是非常多的,因此在一次呼吸过后它们可以重新潜入水中,可以很长时间不呼吸。在进行下一次呼吸的时候,它们同样会先喷出水柱,然后再吸入气体,这样周而复始。每一种的鲸鱼,它们都需要定期出水来呼吸,只不过间隔不同,有些鲸鱼几分钟就得呼吸一次,有些鲸鱼在一次呼吸过后可以坚持数个小时。

下面再回答为何没有进化出水下呼吸系统这个问题就很简单了:

这是因为鲸类只需要简单的改变一下自身的结果,就可以通过肺部直接在空气中呼吸,就可以长期的生活在海洋中,不需要其他的进化,这也就导致了鲸鱼很难再进化出其他的下水呼吸系统,想进化也需要满足很多条件的。

第一:出现基因突变

很多时候一个系统的进化之前,都会出现一些不同于其他的东西,比如基因变化,并且这种变化是良性的,慢慢的经过很多代的变化,才有可能进化。

第二:当前呼吸系统不能满足需求


如果鲸鱼的肺部呼吸不能满足它自己的需求的情况,作为适者生存的道理,就会迫使鲸鱼自己发生改变,就会出现很多好的进化系统,慢慢的就会出现新的呼吸系统,可惜,现在的鲸鱼,自身的系统完全已经满足了当前需要,身边自然而然的不会去强迫自己去改变一下系统,这也是导致不能进化的一个原因。

很多人好奇为什么鲸鱼在水下觅食的时候,是怎么呼吸的?

这是因为鲸鱼有一个独特的系统,它的食道和气管是分离的,在鲸鱼捕食的时候,鲸鱼可以将自己的鼻孔完全的闭合,这样就不会导致水流进入鼻腔,出现呛水的情况,在加上鼻孔位于头顶,也能更好的保证水进入鼻腔。

以上就是我对于这个问题的一些看法,不知道大家有没有更好的高见,欢迎下方评论区留言,大家一起学习,一起进步,希望对你有所帮助。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2021-03-24
鲸生活在海洋之中,为什么没有演化出类似于鱼类或者两栖类那样的水下呼吸系统呢?

  今天的鲸类分为须鲸亚目齿鲸亚目,它们的鼻孔都是长在头顶上的,而不是背部的。

图注:今天海洋中的鲸类动物,包括各种海豚,图片来自网络

  我们都知道鲸类的祖先是生活在陆地上的小型哺乳动物,它们进入海洋之中,经过5000的演化,最终成为今天海洋中最常见最多样的海生哺乳动物家族的演化,最终成为今天海洋中最常见最多样的海生哺乳动物家族

  巴基斯坦鲸(Pakicetus)是已知最早的鲸类之一,这种生活在5000万年前的动物看上去就像是一条狗,拥有长长的四肢,身上长着毛发。仔细观看巴基斯坦鲸,你会发现它的鼻子在脑袋前段,就像今天的哺乳动物一样。因为巴基斯坦鲸的鼻孔在嘴巴前端,所以它们游泳的时候应该像今天的狗一样,画风是这个样子的:

随着鲸类逐渐进入海洋之中,并且适应了海洋生活,其鼻孔逐渐移到了脑袋顶上,下面的原鲸和龙王鲸的复原图可以看到鼻孔正处于上移的阶段之中。

 图注:巴基斯坦鲸复原图,图片来自网络

  古鲸类都是与古鲸亚目,而今天海洋中的须鲸亚目和齿鲸亚目都是由古鲸亚目进化而来的,时间在渐新世中期,大约3000万年前左右。从今天须鲸亚目和齿鲸亚目鼻孔位置像似来看,它们的共同祖先应该已经出现了位于头顶之上的鼻孔,也就是大约在须鲸亚目和齿鲸亚目从古鲸亚目之中分化出来之前,鲸类就已经完成了把鼻孔从嘴巴前端移到头顶的过程,这个过程大约持续了2000万年的时间。

 

图注:早期鲸类演化图,图片来自网络

   鲸类将鼻孔从嘴巴前端移到头顶上并不仅仅是位置的变化那么简单,今天的陆生哺乳动物食道和气管都是相通的,所以如果我们的鼻子因为感冒堵塞了,还可以用嘴巴呼吸。除了呼吸之外,我们的鼻子还有嗅觉功能。鲸类就不一样了,由于它们鼻孔位置的变化以及为了适应海洋生活做出的改变,气管和食道完成了分离,鼻孔直接与肺部连接,食道与消化系统连接,所以鲸类的鼻子只用于呼吸却不能用于闻气味

图注:大型须鲸的鼻孔位于头顶上,图片来自网络

  为了更好地在海洋中生活,鲸类位于头顶的鼻孔的确比位于脑前段更有效率也更安全。在鲸类鼻孔的下面有一组强健的肌肉,能够在鲸类潜水的时候将鼻孔完全闭合,避免出现呛水的风险,食道和气管的分离也保证了鲸类在海洋中捕食不会呛水。

 

  最后说两点关于鲸类鼻孔的小知识:第一,所有的须鲸亚目依然长有两个鼻孔,而所有的齿鲸亚目只剩下了一个鼻孔第二,我们通常看到鲸类浮出水面喷出的水雾并不是它们鼻子里的水,而是留在鼻孔“坑”里的积水在高速喷出的气流作用下形成,这样也是为了避免这些水进入鼻孔,提高呼吸安全性和效率。

最后总结一下

      鲸类下海已经有5000万年前的历史,它们已经完全适应了在海洋中的生活,但是却没有演化出可以在水下呼吸的结构和器官,这是因为鲸类通过改变自身的结构,依然能够通过肺直接呼吸空气,而不影响在海洋中的生活。其实,想要独立演化出一套完全不同的呼吸系统几乎是不可能的,在鲸类之前下海的鱼龙、蛇颈龙、沧龙这些大家族也同样以肺来直接呼吸空气,也没有进化出独立的水下呼吸系统。



图片 / 网络(侵删)

文字 / 江氏小盗龙(江泓)

排版 / 江氏小盗龙

第2个回答  2021-03-24
鲸鱼是哺乳类动物,在几百万年的进化过程中,对于水中生活,生理机能有着完美的适应,水下呼吸系统需要独立的腮、肺等器官,相对于哺乳动物来说,过于复杂,得不偿失,所以不需要进化。
第3个回答  2021-03-24
因为鲸鱼是哺乳类动物,哺乳类的动物都是靠肺部来进行呼吸的,无论怎么进化都无法改变他是哺乳类动物的这一事实
第4个回答  2021-03-24
因为当初在生下来的时候就不太健全,所以至今也没有发育出可以在水下呼吸的系统。
相似回答