藍鯨體長可達30米，體重能超過100噸，地球生命的體型極限在哪？

▲座頭鯨與科學家在南極的一次相遇。

鯨是有史以來最大的生物之一。

比如，藍鯨在海洋中的“霸主”地位幾乎無可動搖。藍鯨體長可達30米，體重甚至能超過100噸，是目前地球上已知現存的最大動物。即使放在地球歷史的時間尺度上，藍鯨的體型很有可能也是頂級的。

有科學家表示，恐龍的體長或許有可能超過藍鯨，但它們的體重絕不會那麼大。我們生活在名副其實的“海洋巨獸”的時代。

究竟是什麼因素讓這種動物長成了這樣的龐然大物？擁有如此龐大的身體，它們的生活節奏是怎樣的？不同種類的鯨在體型上也存在很大差異，又有哪些因素會限制它們的體型？而更深一層的問題就是——地球上生命的體型極限究竟在哪裡？

誠然，生物透過體型變得更大確實能獲得不少好處，比如很難被更小的生物吃掉，可以更高效地在更大範圍內活動。更令人感到困惑的是，這種有史以來最大的生物，卻以只有幾釐米長的磷蝦和小魚為食。

不過一項最新的研究表明，這些迷你動物大餐，或許就是鯨在進化過程中體型迅速增長的關鍵。

雖然鯨在地球上已經存在了大約5000萬年，但它們是在過去的500萬年內才進化出如此巨大的體型的。最早出現的鯨是長著四肢的，它們看起來像大狗，有一部分時間生活在陸地上。

慈母鯨（Maiacetus）就是一種古老的鯨，代表著陸上哺乳動物從重新回到海洋的過渡。這些古鯨的後代大約花了1000萬年才進化出一種完全水生的生活方式，而大約又過了3500萬年，才成了真正的海洋巨獸。

▲慈母鯨化石。

大約4000萬年前，鯨完全變成水生生物後，成功在海洋中生存下來的有兩類，包括鬚鯨和齒鯨。鬚鯨透過口部的鯨鬚濾食海水中的浮游生物和其他動物，而齒鯨利用回聲定位來捕食獵物。

當鯨沿著這兩條路徑進化時，一種叫作上升流的過程在它們周圍的水域不斷加劇。當強風將表層海水推離海岸，更寒冷的、營養豐富的深層海水湧向表面，就會出現上升流現象。這種現象會刺激大量浮游生物繁殖。

不斷加劇的上升流為鬚鯨的獵物創造了合適的生長條件，磷蝦和魚類會集中在海岸線。以這些獵物為食的鯨可以高效地覓食，從而使它們長得更大。化石記錄顯示，各分支的鬚鯨在同一時期變得巨大，也支援了這一觀點。

鯨能長多大有上限嗎？我們或許可以利用動物能量學來解決這個問題。動物能量學研究的是生物如何有效地攝入獵物，並將後者所含的能量轉化為自身質量。

從能量角度而言，體型變大可以簡化為一道簡單的“數學題”。如果生物所獲得的能量比它所花費的更多，它就會長大。這看起來很直觀，但是若要從海洋中自由生活的鯨身上收集資料來證明這一點，則成了一個巨大的挑戰。

▲加利福尼亞海岸附近被標記的藍鯨。

要確定每個物種的能量效率，就是要計算出一個物種在尋找和進食獵物時所消耗的能量與它們因覓食而獲得的能量總量之比。

為了收集資訊，國際科學家團隊在鯨身上貼上了高解析度的標籤，用以追蹤它們的方位和運動。他們測量了鯨在海中進食的頻率、潛入的深度以及在深海停留的時間。

他們累計進行了長達數萬小時的海上實地調查，對11個物種的300頭齒鯨和鬚鯨進行了標記，從只有一米多的鼠海豚，到龐然大物藍鯨，從南極到北極，記錄了它們超過50000次的進食行為。

新的研究發現，透過“衝刺進食”（lunge-feeding）的鬚鯨，會大口大口地吞沒成群的磷蝦或魚類，從而高效地獲得了最大的能量。隨著這些鯨的體型增大，它們的每一次猛衝都會消耗更多能量，但更急劇增加的是它們的吞嚥量。這意味著，鬚鯨的體型越大，它們的能量效率就越高。科學家推測，鬚鯨體型的上限可能取決於其獵物的範圍、密度和季節持續性。

而大型的齒鯨，比如抹香鯨，偶爾以大型獵物為食，甚至包括傳說中的巨型烏賊。但海洋中的巨型烏賊只有那麼多，這類獵物很難被發現並捕獲。因此更常見的情況是，大型齒鯨會捕食中等大小的烏賊，畢竟這類烏賊在深海中的數量要多得多。

但由於缺乏足夠大的獵物，齒鯨的能量效率隨著體型的增大而降低，這與鬚鯨的模式恰好相反。科學家因此認為，由於缺乏巨型烏賊這類大型的獵物，生態約束阻止了齒鯨體型的進化，抹香鯨就是目前齒鯨體型的極限。

然而仍有許多問題懸而未決。例如，由於鯨在其進化史上發展得相對較晚，它們將來會進化得更大嗎？或許數百萬年後，地球上會出現比藍鯨更大的生物？

這是有可能的。雖然可能還會有其他生理或生物力學因素限制著它們的適應性。例如，最近一項測量藍鯨心率的研究表明，即使在日常覓食行為中，藍鯨的心率也可能已經逼近其最大值，這也許暗示著這種動物的生理極限。當然，這只是對藍鯨心率的首次測量，後續還需要進行更多研究來確認。

除此之外，科學家還想知道這些體型限制是否適用於其他大型海洋動物（比如鯊和鰩），而鬚鯨進食大量獵物對海洋生態系統又有怎樣的影響。相反，隨著人類活動逐漸改變海洋環境，這會影響鯨的食物供應嗎？

這項研究或許也是在提醒我們，自然界複雜的關係網路已經進化了數百萬年，但在人類世，這些可能會更快地被改變甚至破壞。

編輯：李晨琰

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