新研究發(fā)現(xiàn)：海洋動物在水面下2-3倍體長深度游泳，能量消耗減少30%

我們都知道，海洋里的動物有很多種類，其中有些是哺乳動物，比如鯨魚和海豚；有些是鳥類，比如企鵝；還有一些是爬行動物，比如海龜。這些大大小小的海洋動物的生活習性，跟我們?nèi)祟惡懿煌?，它們在水中的運動方式也和我們想象的很不一樣。尤其是在遷徙的過程中，它們會游得非常遠，而且要克服許多挑戰(zhàn)。

在這樣的旅途中，如何節(jié)省能量呢？這就成了一個關(guān)鍵問題。科學家們2024年12月16日發(fā)表的一項新的研究發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象：這些海洋動物在不覓食的時候，都會選擇一個特定的游泳深度，這個深度不僅能幫助它們節(jié)省能量，還能減少不必要的阻力。這項研究讓我們對這些海洋動物的運動行為有了更深的理解，也給我們保護這些動物提供了新的思路。

首先，我們得了解一下，為什么海洋動物在游泳時，需要特別注意能量的使用。

斯米蘭群島潛水時所攝的珊瑚礁和海洋生命。?攝影師：車車 | 綠會融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）
大家想象一下，如果你在水中游泳，你肯定能感覺到水的阻力。無論是水流的力量，還是水面上的波浪，都需要付出一定的力量來克服它們。

而對于那些長時間遷徙的動物來說，每次游泳都需要消耗大量的能量。如果沒有采取一些有效的方式來減少這種能量消耗，它們可能就無法完成長途跋涉，最終可能會面臨無法生存的困境。所以，如何節(jié)省能量，成為這些海洋動物在遷徙過程中的“重要課題”。

現(xiàn)在我們來說說這項研究的細節(jié)?？茖W家們通過三維追蹤技術(shù)，跟蹤了多種海洋動物的游泳深度。這些動物包括小企鵝、海龜?shù)?，它們在遷徙過程中，特別是**長途旅行時，會根據(jù)自身的體型選擇一個適合的游泳深度。**這個深度大約是它們身體長度的2~3倍。

為什么是這個深度呢？科學家們通過物理學的原理解釋了這個現(xiàn)象。

當海洋動物游泳時，如果它們在水面附近，波浪的產(chǎn)生會增加游泳的阻力。也就是說，水面上的波浪會讓它們消耗更多的能量。如果它們游得太淺，水面上不斷產(chǎn)生的波浪就會讓它們的身體在水中前進變得更困難，消耗更多的能量。

卡塔爾海域的鯨鯊。攝影：卡塔爾海灣地區(qū)鯨鯊保護中心（RWSCC），王敏幹（John MK Wong）供圖（圖文無關(guān)）
所以，它們會選擇游到一個深度——這個深度能有效避開波浪的產(chǎn)生，同時還能減少垂直方向的距離，這樣就能節(jié)省能量。

更有趣的是，科學家們發(fā)現(xiàn)，這種游泳深度的選擇并不是某一物種獨有的現(xiàn)象，而是跨越了多種海洋動物——無論是企鵝、海龜，還是鯨魚、海豚，這些不同種類的動物都會在遷徙過程中選擇類似的游泳深度。

這讓科學家們非常驚訝——因為這些動物的體型差異很大，從只有30厘米的小企鵝、到20米長的大鯨魚，它們的游泳深度竟然都遵循著相似的規(guī)律？！這就意味著，能量優(yōu)化的規(guī)律在這些物種中是普遍存在的，跨越了體型的差異，成為了它們共同的“節(jié)能”、“省力”策略。

一頭虎鯨冒出水面。?攝影：王敏幹（John MK Wong）
說到這里，我們可能會有一個疑問，為什么這些海洋動物不直接在水面上游泳呢？畢竟，水面上的游泳可能看起來比較輕松，似乎不需要太大的力氣。

但是，正如前面所說，水面上的波浪會給游泳增加很大的阻力。為了避免這種不必要的能量浪費，海洋動物會選擇游得稍微深一些，這樣能避開波浪的干擾，同時也能減少身體與水面之間的接觸，降低水流阻力，達到節(jié)省能量的效果。

實際上，這項研究的成果并不是一蹴而就的?？茖W家們通過先進的技術(shù)手段，精確地追蹤了這些動物的游泳深度。

比如，他們使用了高分辨率的深度加速度計，記錄了小企鵝和海龜游泳時的深度，誤差僅為1.5厘米。這些數(shù)據(jù)非常精確，幫助科學家們更好地理解動物的行為。此外，科學家們還結(jié)合了衛(wèi)星追蹤數(shù)據(jù)，跟蹤了綠海龜?shù)拈L途遷徙過程。通過這些數(shù)據(jù)，他們終于證實了這些動物在遷徙過程中，確實會選擇一個合適的深度來優(yōu)化它們的能量使用。

海面下的一群海豚。?攝影：王敏幹（John MK Wong） | 綠會融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）這個研究發(fā)現(xiàn)，海洋動物在遷徙過程中選擇的游泳深度，**不僅僅是為了避開波浪，**它還有一個重要的功能：減少垂直方向的距離。

大家知道，海洋動物在游泳時，不僅需要克服水流的阻力，還需要克服垂直方向上的起伏。所以，如果它們選擇的游泳深度太淺的話，可能會導(dǎo)致更多的上下波動、增加了能量的消耗。而如果它們選擇一個適中的深度的話，就能夠減少這些無謂的上下波動，達到節(jié)省體力和能量的目的。

因此，這種優(yōu)化深度的策略，實際上是兩全其美——既避免了波浪帶來的阻力，又減少了垂直方向的運動，最終達到了能量的最大化節(jié)省。

可見，海洋動物通過選擇合適的游泳深度來節(jié)省能量，這一策略幫助它們在漫長的遷徙旅程中生存下來。這項研究的意義，不僅僅在于科學家們揭示了海洋動物的游泳深度規(guī)律，還為我們提供了保護這些動物的新的思路。隨著氣候變化和人類活動的影響，越來越多的海洋動物面臨著生存的威脅，尤其是那些長時間遷徙的物種。如果我們能夠更好地理解它們在遷徙過程中的能量需求，就可以為它們提供更合適的保護措施，減少人為干擾，讓它們得以順利完成遷徙。

（注：本文僅代表資訊或者作者個人觀點。不代表平臺觀點。歡迎留言、討論。）

編譯 | 王海詩（Amphitrite Wong）編輯 | Linda
排版 | 綠葉參考資料略