“口腔塞子”可以讓鯨魚在進(jìn)食時(shí)不被淹死
（神秘的口腔塞子地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：鯨魚以大口吞咽大量的水來捕捉微小的磷蝦而聞名。但它們是可讓如何做到每一口都不把自己淹死的呢？研究人員現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)一些物種的喉嚨里有一個(gè)“口腔塞子”，其可以根據(jù)需要堵塞它們的鯨魚進(jìn)食氣道或食道。
躍進(jìn)式進(jìn)食是時(shí)不死一些須鯨如座頭鯨和藍(lán)鯨使用的特殊策略，在這種情況下，被淹動(dòng)物高速游向一大群獵物，口腔塞子然后將盡可能多的可讓獵物舀入其巨大的嘴巴。當(dāng)然，鯨魚進(jìn)食這樣做也捕獲了大量的時(shí)不死水，鯨魚通過它們的被淹鯨須過濾把水吐了出來，然后留下了它們的口腔塞子磷蝦餐。
但它們?nèi)绾卧O(shè)法完成這一壯舉而不使肺部或腸道被水淹沒仍舊是可讓一個(gè)謎。這聽起來像是鯨魚進(jìn)食科學(xué)界現(xiàn)在應(yīng)該知道的事情，但鯨魚的時(shí)不死解剖是一個(gè)相當(dāng)模糊的主題，因?yàn)楹苌龠M(jìn)行解剖。被淹
在新研究中，研究人員在長須鯨的嘴的后面發(fā)現(xiàn)了一個(gè)像口腔塞子一樣的肉球。當(dāng)動(dòng)物在呼吸時(shí)，這個(gè)口塞位于舌頭后面的底部，允許空氣從鼻腔進(jìn)入下呼吸道，并以此同時(shí)防止口腔中的任何東西通過。
當(dāng)鯨魚想吞下它的晚餐時(shí)，這個(gè)塞子向上和向后移動(dòng)，然后封鎖了鼻腔通道并打開了一條從嘴到食道的通道。與此同時(shí)，一個(gè)軟骨結(jié)構(gòu)關(guān)閉了喉部和下呼吸道的入口，從而防止食物或水到達(dá)肺部。
這項(xiàng)研究的論文第一作者Robert Shadwick博士稱：“我們沒有在任何其他動(dòng)物或文獻(xiàn)中看到這種保護(hù)機(jī)制。我們對鯨魚和海豚的很多知識(shí)來自于齒鯨，它們有完全分離的呼吸道，所以對猛撲式喂食的鯨魚也做了類似的假設(shè)。”
該團(tuán)隊(duì)稱，這種專門的解剖結(jié)構(gòu)可能是幫助鯨魚成長為地球上有史以來最大的動(dòng)物的關(guān)鍵。
這項(xiàng)研究的論文第一作者Robert Shadwick博士稱：“對磷蝦群的大量過濾性進(jìn)食是非常高效的，是提供支持如此大體型所需的大量能量的唯一途徑。如果沒有我們所描述的特殊解剖學(xué)特征，這是不可能的。”
研究人員計(jì)劃繼續(xù)調(diào)查這些解剖學(xué)特征，這將可以幫助我們更好地了解這些動(dòng)物以及人類活動(dòng)可能對它們的進(jìn)食習(xí)慣產(chǎn)生什么影響。
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（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)藥明康德：海中“大胃王”鯨魚一天能吃數(shù)噸磷蝦等小型動(dòng)物，它們進(jìn)食時(shí)常常張開大嘴“一口吞”，因此也會(huì)同時(shí)攝入大量的海水。問題來了，為啥鯨魚一口氣喝那么多水卻不會(huì)被淹死呢？近日科學(xué)家們終于找到了答案。
原來，須鯨類鯨魚的口腔內(nèi)有一個(gè)獨(dú)特的“口塞（oral plug）”結(jié)構(gòu)，能夠防止水進(jìn)入肺部。這是一顆肌肉和脂肪組成的球狀物，屬于軟腭的一部分。在進(jìn)食過程中，“口塞”移動(dòng)封閉住上呼吸道，喉部則會(huì)閉合關(guān)上下呼吸道。
該論文第一作者、來自加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)（University of British Columbia）的Kelsey Gil博士解釋道，這有點(diǎn)像當(dāng)人類進(jìn)食時(shí)，懸雍垂（uvula，俗稱“小舌”，懸掛于口腔內(nèi)軟腭處）會(huì)向上收縮，堵住食物從鼻腔進(jìn)入氣管的通道；我們的氣管在吞咽食物時(shí)也會(huì)通過會(huì)厭（咽喉中舌頭下方的組織瓣）關(guān)閉，讓食物乖乖進(jìn)入食道，避免我們被嗆到。
藍(lán)鯨、座頭鯨等須鯨類鯨魚采用弓步進(jìn)食（Lunge-feeding）的方式吃東西，指的是它們高速水平或垂直加速猛撲向獵物，借助沖力張嘴“一口兜”大量食物和海水，再合上巨口，慢慢將海水通過須狀物排出。
研究小組通過解剖、從商業(yè)捕鯨站回收組織、將可生物降解小攝像機(jī)扔進(jìn)吃奶鯨魚嘴里等方式，專門研究了采用弓步進(jìn)食的長須鯨（fin whale）。
他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)吞食時(shí)，長須鯨的“口塞”需要朝后腦勺的方向往上移動(dòng)，堵住它們的鼻腔；與此同時(shí)，它們喉部入口處的軟骨關(guān)閉，喉囊肌肉也向上移動(dòng)以封閉下呼吸道，防止食物或水進(jìn)入氣管。
Gil博士表示：“我們在其他動(dòng)物中都沒有觀察到這種保護(hù)機(jī)制。過去我們對鯨魚、海豚的很多了解都來自齒鯨類，而它們的呼吸道是完全分開的。”
但如前文所述，人類有一個(gè)類似的系統(tǒng)。我們的喉嚨和口腔中分別有會(huì)厭和軟腭、軟骨‘蓋’和肌肉皮瓣的結(jié)構(gòu)，可以讓食物在不進(jìn)入肺部的情況下吞咽進(jìn)食。
因此，Gil博士推斷，人類很可能也可以在水下進(jìn)食，“但這就像在水里朝著一個(gè)漢堡高速游去，并在接近目標(biāo)時(shí)張大嘴吞咽，很難不讓我們的肺部充血。”
研究人員指出，鯨魚的“口塞”和閉合的喉部是演化出弓步進(jìn)食的核心，也是支持這些生物巨大體型的關(guān)鍵基石。
該論文通訊作者、Robert Shadwick教授評論道：“這種大規(guī)模過濾進(jìn)食法對于磷蝦群為食的鯨魚來說十分高效，也是提供如此龐大體型所需大量能量的唯一途徑。如果沒有我們發(fā)現(xiàn)的這種特殊解剖學(xué)特征，是不可能做到的。”
研究團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)探索與鯨魚咽部有關(guān)的機(jī)制，比如它們是如何在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)，將數(shù)百公斤磷蝦快速運(yùn)送到胃部小食道的。通過了解鯨魚具體的進(jìn)食機(jī)制與攝入食物量，將有助于保護(hù)這些“龐然大物”及相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)。
參考資料：
[1] Gil， K。 N。， et， al。 （2022）。 Anatomical mechanism for protecting the airway in the largest animals on earth。 Current Biology。 Doi：https：//doi.org/10.1016/j.cub.2021.12.040
[2] Here’s why whales don’t drown when they gulp down food underwater。 Retrieved January 20， 2022， from https：//news.ubc.ca/2022/01/20/heres-why-whales-dont-drown-when-they-gulp-down-food-underwater/
[3] Lunge-feeding baleen whales use ‘oral plug’ to eat without drowning。 Retrieved January 20， 2022， from https：//www.eurekalert.org/news-releases/940098

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