鲸鱼的肺呼吸和存储氧气

用肺呼吸强过鳃呼吸

鱼和水好像是强关联的存在，所以我们理所当然地认为在水中的动物就应该用鳃呼吸，而不是用肺呼吸。事实上，即便是在海洋生存，用肺呼吸也比鳃呼吸要更好，至少对于鲸鱼来说是这样的。

鳃允许动物在水下就能获取氧气，这是非常完美的适应性进化特征。但水的含氧量很低，对于海水而言也只有4.59～8.72毫米/升——差不多就是4.59‰~8.72‰之间，而这个比例在空气中是21%（大气含氧量）。

呼吸空气可以让生物能够获得数十倍的氧气，很明显用肺呼吸是更加高效的呼吸方式，而鲸鱼需要这些氧气来提高新陈代谢率，因为它们是恒温动物。

图注：抹香鲸是这样垂直睡觉的，它们吸一口气可以睡2小时

同时，这也是为什么现在的鲸鱼可以长到这么巨大，要知道最大的蓝鲸可以达到200吨，如果用鳃呼吸，想保持这么庞大身躯的温度几乎是不可能的。用肺呼吸是它们的祖先经过数亿年的进化才得到的，鲸鱼没有抛弃肺的理由，而自然界所有生物都是高效的，有了肺它们自然不会再搞个鳃。

不过，为了能够在水中愉快地捕猎，鲸鱼确实做了许多适应性改变。

鲸鱼如何长时间在水下捕猎？

对于普通人而言，憋气1分钟估计都挺难的，但是一只抹香鲸可以在水下待2个小时，一直屏住呼吸，直到完成捕猎回归水面。鲸鱼之所以做到这一点，其实它们改进最多的并不是自己的肺，或者说不是获取更多的氧气，而是如何存储氧气。

我们通过肺获取空气中的氧气，然后通过血液运输到全身，而血红蛋白是作为氧气的运输工具，我们憋气的时候，主要就是消耗血红蛋白中的氧气让我们保持一定时间的清醒。

鲸鱼也是一样的，但是它们血液中血红蛋白的含量比例是人类的2倍左右，这表明它们能够存储的氧气更多。不仅如此，它们血液含量也比陆地生物要高许多，人类血液的体积差不多是身体的7%左右，但是鲸鱼的血液达到10%-20%，这相当于它们氧气的存储空间更大。

氧气的另一个存储空间是肌肉中的肌红蛋白，鲸鱼肌肉中的肌红蛋白浓度比它们的陆地亲属高出 30%，这让它们能够多存储大约35% 的氧。除了存储氧气之外，鲸鱼还很会“节约用氧”，比如它们会有意识地控制心率，并减少一些非必要器官和肌肉的血液流量。

总之很明显，鲸鱼不需要鳃，也有办法在水中活得很好，甚至是更好，这就是为什么它们现在没有鳃，而且大概率是将来也不会有鳃。