如果你现在打开百度,搜索“海洋中游得最快的鱼类”,那么你得到的答案大概率是旗鱼百度上说它的速度可以达到190公里/小时,不过我查阅了其它一些资料,发现旗鱼的速度大约是125公里/小时,这也非常快了,毕竟已经超过了高速限速,这么快的速度在高速公路上都感觉很快,更何况是在海水中呢。
但是很可惜,上面的这些数据可能都是被人夸大了,旗鱼速度虽然很快,但是远没有上面的这些数据这么夸张。
2016年科学家对于旗鱼等海洋鱼类的速度进行了一些研究,发现鱼类的游泳速度很难超过10~15米/秒(36~54公里/小时)。造成这种限制的主要原因有两个:海水的空化作用和无氧游泳肌肉的抽搐收缩时间。
海洋鱼类在海水中游泳的时候,遇到的海水阻力是比我们想象得要大,所以旗鱼才会进化出那种尖尖的形状来减少这种阻力。但是当旗鱼等快速游泳的鱼类达到一定速度时,其游动产生的压力差可能导致空化。这些气泡的产生和坍缩能产生强烈的冲击波和噪声,可能对鱼类自身造成物理损伤。
而且海水空化的发生还增加了水的阻力,因为气泡的形成和消失需要能量。这意味着鱼类需要花费更多的能量来维持相同的速度,从而降低了效率。
第二个限制旗鱼速度的就是它的生理状态了,这其中,无氧游泳肌肉的抽搐收缩时间是一个关键的生理限制因素。这些肌肉在快速和强力游泳中特别重要,通常在鱼类进行短暂、高速的逃逸或攻击行为时发挥作用。
鱼类的肌肉大致可以分为两种:红肌和白肌。红肌肉纤维含有丰富的血管和线粒体,适合于长时间的耐力游泳,主要通过有氧代谢产生能量。而白肌肉纤维则较少含血管和线粒体,主要依靠无氧代谢提供能量,适合于短暂的、高速的爆发性游泳。
无氧游泳肌肉的抽搐收缩时间是指肌肉在接受神经信号到肌肉纤维完全收缩所需的时间。短的抽搐收缩时间允许肌肉快速响应,产生快速而强力的游泳动作。
无氧游泳虽然能提供快速动力,但其能量供应有限,因为无氧代谢产生的能量远低于有氧代谢。因此,连续进行无氧游泳只能维持短时间,之后鱼类需要减速,通过有氧代谢恢复能量。
这两项原因结合在一起,使得旗鱼的速度远远低于之前的预估。
科学家通过测量无氧游泳肌肉的抽搐收缩时间来研究旗鱼和其他三种大型海洋中上层掠食性鱼类的最大速度。旗鱼的估计最大游泳速度依然是最高,但是缩水到只有8.3±1.3米/秒,,其次是梭鱼6.2±1.0米/秒、小金枪鱼5.6±0.2米/秒和剑鱼4.0±0.9米/秒。
当然以上只是理论上的,在实际中科学家也实地观察了旗鱼的游泳速度。比如科学家通过在旗鱼身上贴上标签来研究它的游泳速度,发现蓝马林鱼(又名黑皮旗鱼,是一种体长3米的旗鱼)的游泳速度很少超过2米/秒,最大速度只有2.25米/秒。
在经过更多的个体的数据采集,科学家公布了最新的一组数据:目前发现的旗鱼最快单体速度为11.45米/秒,梭鱼为6.2米/秒,小金枪鱼为7.28米/秒,剑鱼为5.2米/秒。
这些速度分别是它们的猎物游动速度的3.7、2.8、2.5和1.8倍。这意味着,仅根据最大游泳速度,这些捕食者就有能力捕获猎物,所以它们也没有必要再去消耗更多的能量获得更快的速度。
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