[新聞] 為什麼海龜能憋氣10小時?它這一絕招你學不來

你能屏住呼吸多長時間?
小編試了試,大約2分32秒就已經是極限,臉憋得通紅,頭昏眼花,不得不大口喘氣了。相信你也與大多數人一樣,堅持屏氣兩分鐘上下的樣子。

西班牙巴塞羅那的自由潛水者阿萊克斯·塞古拉·文德雷爾(Aleix Segura Vendrell)在2016年曾創下一項吉尼斯世界紀錄,他在水箱裡屏住呼吸超過24分鐘。這是極瘋狂而且危險的舉動,建議你輕易不要嘗試。

人類使用肺呼吸空氣,不能像某些動物那樣長時間憋氣,因為我們的身體並不是為了屏氣而設計的。人從降生時起就擁有屏息的能力,大多數的嬰兒在臉浸入水中時會反射性地屏住呼吸,以保護呼吸道,同時,孩子的心率和呼吸減慢,由於四肢及外周血管收縮,血液流向體內重要器官以供應氧氣。儘管小寶寶們還不會游泳,但他們確實擁有屏息潛水的能力。然而僅僅幾個月後,孩子們就會失去潛水反射,變得容易嗆水甚至窒息。


初生嬰兒具有潛水反射能力

潛水反射
潛水反射是經常需要潛水的動物(如鯨、海豚、海豹、企鵝等)經常使用的反應,在開始潛水時,身體各部分會開展一系列的調節活動:關閉呼吸道、降低代謝、四肢和腹部內臟動脈血管強烈收縮、心率降低,這一切都是為了保留血液中的氧氣,以供應大腦和心臟這兩個最重要的器官。


海豚屏息潛水覓食,它們需要到水面呼吸

海狸也是用肺呼吸的動物,它主要以魚類為食,為了生存,海狸經常需要屏息15分鐘潛入水下捕魚。抹香鯨可以憋氣90分鐘,北象海豹可以屏住呼吸119分鐘。哺乳動物中屏氣時間最長的可能是一種被稱為居維葉喙鯨的喙鯨,它常常生活在1000米深的水域,有時候需要下潛到3000米深的地方捕食魷魚,科學家記錄到它們最長的一次潛水達到2小時零17分鐘!

我們知道魚類以鰓呼吸,某些兩棲動物比如蛙類以皮膚呼吸,它們可以長久地呆在水下而不會被憋死。為什麼有些以肺呼吸的動物有如此出色的憋氣能力?除了它們擁有傑出的潛水反射外,這些動物體內還有比人類更強大的血管網絡和多得多的血紅蛋白及肌紅蛋白,血紅蛋白運輸氧氣,而肌紅蛋白的功能是存儲氧氣。鯨和海豹等潛水哺乳動物的肌肉中肌紅蛋白含量特別高,因此它們也擁有了出色的憋氣和潛水能力。

劍走偏鋒的海龜
海龜不是哺乳動物,它是冷血動物,依靠外界的熱量來加熱自己,同時它也主要依賴肺呼吸。

海龜生命中的大部分時間都生活在海裡,它們以海藻、水母、海綿、軟體動物或貝類為食,這意味著它們需要長時間潛水。海龜不像前節提到的那些海洋哺乳動物一樣擁有強大的肌紅蛋白,但它們潛入水底的時間經常長達45分鐘至1小時;睡覺時海龜可以7個小時不出水呼吸;而在寒冷的海水裡冬眠時,它的憋氣時間甚至長達10個小時!


正在海底吃草的海龜

到底是什麼使海龜成為如此強大的“忍者”呢?除了為生存需要主動調慢身體代謝節奏外,海龜還有一件“秘密武器”,這件“秘密武器”就藏在它的屁股裡。

我們知道海龜是產蛋的生物,它可以一次產下很多枚卵,因此海龜有一個大的泄殖腔。泄殖腔連接有兩個氣囊(法氏囊),氣囊的內表面有密集的纖毛,這些纖毛富含毛細血管,可以用作氣體交換。


海龜的泄殖腔呼吸

在需要時,海龜通過收縮腹股溝袋中的肌肉將水泵入泄殖腔孔(標記為1)。然後水流到泄殖腔法氏囊(標記為2),這是一對內部的袋狀結構。泄殖腔囊內襯有長纖毛(標記為3),這是氣體交換的部位。海龜這種利用屁股呼吸的辦法被稱為泄殖腔呼吸法,其實它與魚鰓從水流中過濾空氣的原理類似,只不過海龜的呼吸是通過屁股來完成的。

泄殖腔呼吸的效率並不高,因此只能在海龜平靜且有準備的情況下進行。它們通常會潛水4-5分鐘,並且在兩次潛水之間會浮出水面呼吸幾秒鐘。如果海龜不小心被漁網纏住,或是在其它壓力下不能及時浮出水面呼吸,它會迅速耗光體內儲存的氧,並且在幾分鐘之內淹死。


黑頭海龜能憋氣10小時,也可以幾分鐘就淹死

總結:
人類天生就具備屏息潛水的能力,但由於我們的生存並不依賴於長時間在水下尋找食物,所以在漫長的進化過程中,這種能力漸漸消失了。

有些人經過長時間特殊訓練,在體內生成更多的血紅蛋白和肌紅蛋白,同時也擁有更強大的潛水反射能力,他們能夠屏氣比較長的時間。

與海象和鯨等水生哺乳動物相比,人類的屏氣潛水能力不值一提;而海龜的憋氣時間更勝一籌,它們可以在水下安穩地睡上7~10個小時。海龜通過將海水吸入屁股,在它連接泄殖腔的氣囊裡過濾出氧氣來呼吸,這種能力其它動物不具備,你我更是無法學習,這一絕招使得海龜成為當仁不讓的“忍者”。

由於泄殖腔呼吸的效率不高,所以海龜在驚慌失措時往往來不及使出絕招,於是它也會在幾分鐘之內淹死。

學海龜的難度太大,或許我們可以學習一下樹懶。它可以通過放慢節奏,同時將心率降到正常狀態的三分之一,這樣,樹懶可以很輕易地屏住呼吸長達40分鐘!嘿嘿,是不是很棒?