鯨魚為何如此巨型?

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藍鯨身長可達 30 多米,是現存最大的鯨種,也是世上體形最巨型的動物。

莊子「逍遙遊」載:「北溟有魚,其名為鯤。鯤之大,不知其幾千里也。」一說鯤即鯨魚。現實之中,鯨魚身長可達 30 多米,心臟大如一輛小型車,血管放得下一個兒童,是現存甚至有史以來最大的動物。為何鯨魚會長成海洋巨無霸?

鯨魚之大,向來是生物學之謎,學界對此提出不少理論,例如歸因於上一次冰河時期,氣候不穩威脅食物來源,鯨魚愈大,就能儲存愈多脂肪,愈能游往不同地方覓食;有指早期鬚鯨(baleen whale:以鯨鬚而非牙齒過濾食物,如藍鯨和座頭鯨)面對同類激烈競爭,演化成極具效率的濾食性動物(filter feeder);另有推測鯨魚體積演化增大,有助擺脫其他史前物種威脅,例如巨牙鯊(megalodon shark)和利維坦抹香鯨(Livyatan);演化生物學中又有所謂「柯普定律」(Cope’s rule),主張生物體積傾向隨演化而增大。

對史密森尼學會(Smithsonian Institution)演化生物學家 Nick Pyenson 而言,問鯨魚為何如此龐碩,等於問鯨魚何時演變成巨無霸。早期鯨魚並非微型生物,但也不是龐然大物,而鯨種之間亦有顯著分別,例如相比起 30 米藍鯨,小鬚鯨(minke whale)身長只有 6 米。Nick Pyenson 與研究團隊整理史上各種鬚鯨的體形資料發現,鯨魚早在 3,500 萬年前出現,但直至近 450 萬年才演化成超級巨物,而至少 3 種鯨種--長鬚鯨(fin whale)及座頭鯨、塞鯨(sei whale)與藍鯨、露脊鯨(right whale)和弓頭鯨(bowhead whale)--均在獨立演化之中變大。

有指藍鯨之所以演化出龐大身軀,得力於冰河時期的氣候變化。

換言之,現代鯨魚便是有史以來最大的鯨魚。不止鯨魚身型愈趨膨脹,最小型的鯨種亦告消失,整個物種更顯巨大。突如其來的演化,不符柯普定律循序漸進的解釋,而物種競爭與濾食方法早已有之,不見得是為源頭。據 Nick Pyenson 推測,冰河時期的氣候變化或是主因。

約 300 萬年前,北半球開始周期性形成冰川,由原本愈來愈熱的氣候,演變為季節交替的模式,海洋生態因而重塑。從南方而來的上升流(upwelling)加劇,將海底富含營養的海水驅往海面,特別是沿岸海域,而冰川融化又帶來更多營養。營養經魚貝類汲取,輾轉落入鯨魚肚中,部分體格成長相對彈性的鯨種受惠於天賜自助餐,得以養成壯碩身形。

由於營養並非均衡分佈,各鯨種的演化軌跡自然不一。食物來源錯落,隨時有一餐無一餐,鯨魚體形愈大,愈能捱過長期空肚。鬚鯨又演化出「衝刺進食」(lunge feeding)的覓食技巧,先衝向獵物再拍打水面,待魚類和浮游生物聚集,一舉吸入口中。體積愈大,這種獵食方法愈有效率,譬如藍鯨一口就能吞服 120 噸水以及累計 50 萬卡路里之多的磷蝦。天擇之下,大者愈大,小型鯨魚逐漸步向滅絕。

Nick Pyenson 承認氣候理論純屬假設,有待驗證,但在全球暖化日益嚴峻的當代,不無警世訊息。今日海洋逐漸酸化,氧氣愈變稀缺,生態系統日益破壞,所有生物均難倖免。當食物及營養來源短缺,鯨魚能否及時適應?鯨魚以幾百萬年進化成龐然巨物,百年之內能否急速演化,縮水自救?還是今次大者滅絕,細者得存,抑或悉數難逃一劫?一切取決於人類如何應對眼前的世紀環境災難。