企鹅告诉我的物理故事
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座头鲸在半球内的季节性迁移

现在我们已经知道,像金枪鱼和噬人鲨这样能保持高体温的特殊鱼类,可以完成异于其他鱼类的更大范围的洄游。这样的话,在恒温动物当中,像鲸这样的哺乳动物也能进行差不多程度的洄游吗?作为介绍洄游部分中最后的例子,我们来了解一下鲸吧。

在被生物记录调查过的鲸当中,显示出最大活跃度的要数座头鲸了。

座头鲸是一种在长长的胸鳍上长满疙瘩的大型须鲸。这些疙疙瘩瘩的结构,据说就像飞机的机翼上安装的整流罩一样,拥有很好的流体力学功能。

座头鲸

从2003年到2010年,我们给巴西海域里总计16头座头鲸安装了记录仪。

根据记录显示,座头鲸们在9月左右从巴西的海域出发,历经数月的时间快速南下,最终到达相距6000多公里以外的南极海域。

它们抵达南极海域的时间是11月。此时北半球的太阳落得很快,季节更替的脚步正一路朝着冬天进发,而南半球此时则恰恰相反,盛夏才刚刚开始。

夏季的南极海域因为有了灿烂阳光的注入,使得浮游植物得以大量增殖,于是众多以此为食的浮游动物和鱼类也被吸引而来。这其中也包括南极磷虾。这种磷虾是地球上已知的从古至今独一无二的生物量最大的单一物种,其资源量估计为4亿吨。座头鲸贪婪地张开它巨大的嘴巴,将磷虾连同海水一起吞入口中,再从鲸须的间隙里将海水排出,像这样反复操作多次来获得大量的热量,囤积丰厚的皮下脂肪。

遗憾的是,关于座头鲸移动的记录在南极海域这里间断了,但是它们被目击到第二年冬天在巴西周边的海域生育幼鲸。因此,它们应该是伴随着夏天的结束离开了南极海域,继而又回到巴西海域里的吧。

也就是说,座头鲸进行着在夏季去食物丰饶的极地海域里积蓄营养,冬季时又去低纬度温暖的海域里繁衍后代的季节性周期循环。据显示,虽然雌性座头鲸并不是每年都会生产,但即使不生产,它们在这一年里仍然会进行大致相同模式的移动。

话说回来,在南半球处于冬季的时期,座头鲸为什么不北上到丰饶的正处夏季的北半球高纬度海域呢?为什么它们不采用灰鹱的“不会结束的夏天”那样的方式,给自己来一场食物的大狂欢呢?

我想,这里就体现出了在海里游的鱼类和鲸,与天空中飞翔的鸟类之间的决定性差异。海里的鱼类和鲸等动物,它们游动时平均速度最多也超不过时速8公里,但空中飞鸟的平均时速可以达到40公里以上。即使保守估计,海里游的与天上飞的这两类动物,它们移动的速度也有5倍之差。

我们来试想一下,从地球的一端到另一端,直线移动2万公里的距离,如果按鸟类的飞行速度计算,21天内就可以完成,但如果按鱼和鲸等动物的游泳速度来算要花104天,而且单程就要花104天的话,就很难把这当作周期性活动来进行。

于是,座头鲸没有采用“不会结束的夏天”这种方式,而是在半球内按照季节进行南北方向的移动。