海兽善于潜水的奥秘（选自《大自然》1987年第一期）

（作者:南充师范学院 李建国）

水生哺乳动物除了鲸类外，还有海狮、海豹、海狗、海象及海牛（儒艮）等。它们当中，除了少数种类生活在淡水外，绝大多数生活在海洋里，通称海兽，全世界一共有130多种海兽。海兽的祖先都是营陆上生活的。较早的类群大约在距今六、七千万年前又重新回到水里，经过漫长的岁月，逐渐适应水中生活，部分种类在繁殖期才过短期的陆上生活。

海兽游泳潜水的深度和潜水的时间是非常惊人的。如长须鲸可潜入355～500米的深海里。抹香鲸可能要算潜水冠军，潜水深度可达900～1134米。在南美洲海域维修海底电缆的船只曾从水深1200米的海底捞出一头被电缆缠绕致死的抹香鲸。一头15米长的巨大的雄性抹香鲸，在北极海域可以深潜一小时之久，雌性也可以深潜半个小时。生活在南极洲沿海的威德尔海豹可以深潜600米，持续30～50分钟；海象也可以潜水60～80米，持续10分钟。它们之所以能在水中获得成功，除了在外部形态上产生一些适于水生的结构外（如鱼形或流线型的躯体、鳍状的附肢、水平状的尾鳍；潜水时，关闭鼻孔和耳孔的活动薄膜；充足的皮下脂肪等等），更重要的则在于一些特殊的内部构造和在生理机能上的特殊适应。

鲸类的支气管短而粗，并具有完整的软骨环支持，或仅具有微小的间隙。支气管直接连接肺泡。在肺泡上具有丰富的弹性纤维，肺泡壁上具有双层微血管网，而陆生哺乳动物的肺泡壁上只有单层的微血管网。这样的结构能加速气体交换，呼吸通畅，进入肺内的氧气能得到充分利用。鲸类对进入肺内的氧气的利用率为12%，而陆生哺乳动物只有4%。

水生哺乳动物的血量约为体重的15%左右，陆生哺乳动物约为8%；在同等体积的血液中，红细胞的数目是陆生哺乳动物的两倍，因而能大大加强血液运输氧气和二氧化碳的能力。在肌肉中含有大量的肌红蛋白，生理作用为储存和释放氧气。在肌肉中的肌红蛋白含量是陆生哺乳动物的2～9倍。如海豹体内储存的氧气的50%是以氧合肌红蛋白的形式储存于肌红蛋白之中。从而解决海兽在深海潜水时对氧气的需求。

海兽在潜水时，还可以减缓心律，外周血管收缩，减少对肌肉的血液供应，降低氧气的消耗，从而保证脑和心脏等对缺氧敏感的器官的血液供应。如海豹在深潜时，心律会从潜水前的每分钟100次下降到每分钟10～20次，在出潜时增加到每分钟180次。鲸类在潜水时，心律也在每分钟10次左右。

海兽在潜水时，由于氧气供应的相对减少，机体内糖的无氧酵解作用，产生大量的乳酸暂时储存于肌肉中，海兽能耐受较高水平的乳酸浓度，不致因乳酸在肌肉中的积聚而产生疲劳。代谢产生的二氧化碳在血液中的浓度会升高到平时水平的2.5倍，对二氧化碳也相对不敏感。血液中氧的含量也会下降到较低的限度而不致影响正常的生理过程。这些都是海兽能在水中生存，自由地游泳、潜水的保证。

（作者授权代发）