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文案|小彭的燦爛筆記
編輯|小彭的燦爛筆記
前言鯨魚是海洋中的巨人，它們夸張的體型、華麗的游泳動作和浩然的氣勢一直以來都吸引著人們的矚目在我們談論鯨魚時，不得不提到一個引人注意的現象 - 鯨魚的噴水當一只鯨魚浮出水面時，它會從頭部噴出巨大的水柱，形成一個壯觀的景觀這一奇觀引起了許多人的興趣和好奇，進而激發了關于鯨魚噴水的科學研究。
鯨魚噴水是一種獨特的行為現象，其龐大的水柱具有令人震撼的視覺效果，也引發了人們對于鯨魚的生理機制和行為意義的探索但是，除了視覺上的吸引力之外，鯨魚噴水還代表著更深層次的意義和作用。
鯨魚噴水不僅僅是一種令人驚嘆的表演，而且它與鯨魚的生存和生活息息相關噴水不僅使鯨魚能夠攝入氧氣和排出二氧化碳，維持呼吸的平衡，還有助于鯨魚調節體溫和排除過剩的鹽分此外，鯨魚噴水還扮演著社交和通訊的重要角色，通過噴水的方式，它們可以向同伴傳遞信息、警示潛在威脅以及展示自己的存在。
鯨魚噴水對鯨魚有什么作用？
噴水的功能當一只鯨魚浮出水面時，它會通過噴水孔噴出巨大的水柱，形成一個壯觀的景象這個噴水過程可以分為幾個步驟首先，鯨魚將頭部和背部完全浮出水面，身體呈垂直或近垂直姿勢然后，鯨魚通過噴水孔將水噴出鯨魚噴出的水柱通常呈現為一個直立的垂直噴泉，高度可達數米甚至十幾米噴水的形式和規模取決于鯨魚的種類和個體大小有些鯨魚噴出的水柱比較狹窄而高，形成一個精巧的噴泉；而其他一些鯨魚則噴出寬闊的水幕，看起來更為壯觀。
鯨魚噴水的原理和機制與其特殊的呼吸系統和噴水孔有關鯨魚的呼吸系統有一些獨特的特點，使其能夠在水中生活并通過噴水孔進行呼吸首先，鯨魚的肺部非常巨大，可以儲存更多的氧氣其次，鯨魚的氣管較短且直立，使其能夠更有效地呼吸最后，鯨魚在水下呼吸時，只運用肺來呼吸，而不使用鰓這使得鯨魚在水下更加自由，并能在水面上呼吸空氣。
鯨魚的噴水孔位于頭部的頂部，接近鯨魚的背部這個噴水孔通常是雙孔，分別對應兩側的肺噴水孔的位置使得鯨魚能夠快速將水噴出，并降低在浮出水面時被水阻礙的風險鯨魚的噴水過程可以理解為一種生理反射當鯨魚浮出水面時，它們閉住呼吸孔，將空氣氣囊充滿新鮮的空氣然后，當鯨魚再次潛入水中時，它們開啟噴水孔，將排出氣體推出體外。
具體來說，鯨魚通過收縮肌肉，壓縮氣囊，將空氣推向頭部然后，在浮出水面時，鯨魚通過肌肉的松弛，使壓縮氣囊再次膨脹，將排出氣體快速釋放這個過程類似于一個火箭發動機的噴射原理，壓縮氣體的迅速釋放產生了巨大的噴水效果。
鯨魚噴水是通過呼吸系統的結構和噴水孔的作用實現的鯨魚通過吸入和排出氣體的過程來調節呼吸和體溫，以及在社交和通訊中發揮重要角色深入理解鯨魚噴水的機制不僅有助于我們更好地了解鯨魚的生物學特征，還有助于保護和管理鯨魚的生存環境，以實現對海洋生態系統的全面保護。
鯨魚噴水的種類和特征不同鯨魚物種的噴水特征和區別可以通過噴水的形狀、高度、角度和聲音等方面來進行區分以下是一些常見的鯨魚物種和它們的噴水特征：藍鯨（Balaenoptera musculus）：藍鯨是目前已知的最大的動物，它們的噴水特征也非常顯著藍鯨的噴水柱通常很高，可達到10-12米，形狀較為細長，有時呈現出一個垂直的噴泉形狀噴水聲音低沉而響亮，可以傳播到很遠的距離座頭鯨（Balaenoptera physalus）：座頭鯨的噴水特征與藍鯨相似，噴水柱高度也可達到10-12米，形狀也呈現出細長的垂直噴泉座頭鯨的噴水聲音較為尖銳，與藍鯨的聲音有所不同。
座頭鯨（Megaptera novaeangliae）：座頭鯨的噴水特征與藍鯨和座頭鯨有所不同它們的噴水柱通常較短，高度約為3-5米，形狀較為寬闊，呈現出一個噴霧狀的水幕座頭鯨的噴水聲音較為柔和和嘶啞抹香鯨（Eschrichtius robustus）：抹香鯨的噴水特征與前面提到的鯨魚物種有所不同它們的噴水柱較短，高度一般在3-4米左右，形狀呈現出一個稍微向前傾斜的噴泉抹香鯨的噴水聲音較為低沉和響亮。
噴水的高度、角度和形狀可以受到多種因素的影響，包括鯨魚的物種、體型、行為狀態和環境條件等以下是一些常見的變化情況：鯨魚的物種和體型：不同物種的鯨魚具有不同的體型特征，這也會影響噴水的高度和形狀較大的鯨魚物種通常噴水柱較高，而較小的鯨魚物種則噴水柱較短。
鯨魚的行為狀態：鯨魚的行為狀態也會影響噴水的特征例如，當鯨魚感到威脅或者興奮時，它們可能會噴出較高的噴水柱，形成一個垂直的噴泉而在平靜或者休息狀態下，噴水柱可能相對較低環境條件：環境條件，如海浪的大小和風向等，也會影響噴水的角度和形狀在風向較大的情況下，噴水柱可能會被風吹散，形成一個較寬闊的水幕。
噴水的頻率和持續時間也會因鯨魚的物種、行為狀態和環境條件等因素而有所差異以下是一些常見的差異情況：物種差異：不同物種的鯨魚噴水的頻率和持續時間可能有所不同一些物種可能會以較高的頻率和較長的持續時間噴水，而其他物種可能會以較低的頻率和較短的持續時間噴水。
行為狀態：鯨魚的行為狀態也會影響噴水的頻率和持續時間例如，當鯨魚在游泳或者追逐獵物時，它們可能會以較高的頻率和較長的持續時間噴水而在休息或者覓食時，噴水的頻率和持續時間可能相對較低環境條件：環境條件也會對噴水的頻率和持續時間產生影響例如，當水面有波浪或者風浪時，鯨魚可能會減少噴水的頻率和持續時間，以避免被浪花淹沒。
不同鯨魚物種的噴水特征和區別可以通過噴水的形狀、高度、角度和聲音等方面進行區分噴水的高度、角度和形狀會受到鯨魚的物種、體型、行為狀態和環境條件等因素的影響噴水的頻率和持續時間也會因鯨魚的物種、行為狀態和環境條件等因素而有所差異深入了解這些差異有助于我們更好地了解鯨魚的行為和生態特征，為鯨魚的保護和管理提供科學依據。
鯨魚噴水與生態系統的關系鯨魚噴水中含有大量的養分，如氮、磷和鐵等當鯨魚噴水時，這些養分會被釋放到海洋中這些養分可以促進浮游植物的生長，從而形成浮游植物的藻華浮游植物是海洋食物鏈的基礎，它們通過光合作用吸收二氧化碳，并釋放氧氣，對維持海洋生態系統的穩定性至關重要浮游植物還是海洋生態系統中其他生物的重要食物來源當鯨魚噴水中的養分被釋放到海洋中后，它們會被浮游植物吸收，進而被其他生物如浮游動物、底棲動物和魚類等攝取這樣，鯨魚噴水間接地為其他生物提供了養分，促進了生物量的轉移和生態系統的穩定性。
鯨魚是海洋食物鏈中的頂級捕食者，它們主要以浮游動物、魚類和底棲動物為食鯨魚的存在和活動對海洋食物鏈的結構和動態產生重要影響鯨魚的捕食行為可以控制某些物種的種群數量例如，鯨魚吃掉大量的浮游動物，可以減少浮游動物的數量，從而緩解浮游動物對浮游植物的捕食壓力，促進浮游植物的生長。
鯨魚的排泄物中含有大量的養分，如氮和磷等當鯨魚排泄物進入海洋中時，這些養分會被吸收和利用，促進浮游植物和其他生物的生長此外，鯨魚的尸體也能為海洋生態系統提供大量的養分鯨魚噴水對生態系統的影響主要體現在養分循環和生物量轉移方面，以及對海洋食物鏈的影響。
鯨魚噴水有助于碳匯和氣候調節首先，鯨魚的噴水中含有大量的碳，當鯨魚噴水時，這些碳會被釋放到大氣中然而，這些碳并不會永遠停留在大氣中，而是被海洋吸收和儲存海洋是地球上最大的碳匯之一，能夠吸收和儲存大量的二氧化碳因此，鯨魚噴水間接地促進了二氧化碳的吸收和儲存，有助于減緩全球氣候變化的速度鯨魚的活動也有助于氣候調節當鯨魚游動時，它們會翻動尾巴，攪動海水這樣的活動會導致海水中的冷卻和上升水流，促進了海洋循環和熱量的分布這對調節全球氣候具有重要意義。
鯨魚噴水還為生態旅游業帶來了重要的經濟效益鯨魚是人們熱衷于觀賞和保護的海洋生物之一許多地區都開展了鯨魚觀賞旅游活動，吸引了大量的游客這些游客不僅可以欣賞到壯觀的鯨魚噴水場景，還可以學習和了解鯨魚的生態特征和保護問題鯨魚觀賞旅游業為當地經濟帶來了可觀的收入和就業機會此外，鯨魚觀賞旅游還有助于提高人們對鯨魚保護的意識和重視程度通過觀賞鯨魚噴水的壯觀場景，人們更容易感受到鯨魚的美麗和偉大，從而更加積極地參與到鯨魚保護活動中。
鯨魚噴水不僅對生態系統具有重要的影響，如養分循環和生物量轉移，還提供了重要的生態系統服務，如碳匯和氣候調節，以及生態旅游和經濟效益了解和保護鯨魚噴水的重要性，對于維護海洋生態系統的穩定性和可持續發展具有重要意義。
鯨魚噴水的保護和管理鯨魚噴水對于海洋生態系統的穩定和健康起著重要的作用，然而，鯨魚噴水面臨著許多威脅和挑戰為了保護和管理鯨魚噴水，有必要采取一系列的策略和措施生境破壞和污染：隨著人類活動的增加，海洋生態環境受到了嚴重的破壞和污染海洋中的垃圾、化學物質和廢水會對鯨魚噴水區域造成直接或間接的影響，影響其生存和繁殖漁業活動：不可持續的漁業活動，如濫捕和捕鯨等，對鯨魚的數量和生態系統穩定造成了威脅鯨魚常常成為漁民的目標，這導致了鯨魚種群的減少和損失。
氣候變化：全球氣候變化導致海洋溫度和酸化度的升高，這可能對鯨魚的生存和繁殖能力產生負面影響良好的海洋環境是鯨魚噴水的重要保障，但氣候變化正在破壞這一環境生態平衡維護：鯨魚噴水對海洋生態系統中的養分循環、生物量轉移和氣候調節起著至關重要的作用保護鯨魚噴水意味著保護海洋生態系統的平衡和穩定。
科學研究價值：鯨魚是海洋生態系統中的重要組成部分，對其進行科學研究有助于理解海洋生態系統的工作原理以及人類對其的影響此外，鯨魚在進化、行為學和生物多樣性等方面的研究也具有重要的科學價值生態旅游業發展：觀賞鯨魚噴水已經成為一項重要的生態旅游活動，為當地經濟帶來了可觀的收入和就業機會保護鯨魚噴水對于維持和發展生態旅游業至關重要。
為了保護和管理鯨魚噴水，應采取以下策略和措施：建立保護區和限制人類干擾：建立鯨魚噴水保護區，限制漁業和其他人類活動的進入，確保鯨魚噴水區域的安全和保護同時，加強執法工作，打擊非法捕鯨和濫捕行為加強監測和研究：建立鯨魚噴水的監測和研究系統，收集和分析相關數據，以便及時了解鯨魚的數量、分布和生態狀況這對于制定科學的保護計劃和措施至關重要。
提倡可持續的觀鯨旅游：鼓勵和支持可持續的觀鯨旅游活動，確保游客的行為不會對鯨魚噴水造成干擾同時，培訓和教育觀鯨旅游從業人員和游客，提高他們對鯨魚保護的意識和重視程度國際合作與政策制定：加強國際間的合作和協調，制定并執行全球范圍內的保護鯨魚噴水的政策和法規這需要各國政府、科研機構、民間組織和國際組織的共同努力。
策略和措施來限制人類活動、加強監測和研究、提倡可持續的觀鯨旅游，并通過國際合作與政策制定來實現這一目標只有這樣，我們才能確保未來的代代相傳能夠欣賞到鯨魚噴水的壯觀景象。
結語鯨魚噴水對于海洋生態系統的重要性和科學價值不容忽視首先，它促進了生態平衡的維護鯨魚在覓食時吞咽大量的水，并通過濾食來過濾食物，然后將水從噴水孔中排出這個過程中，鯨魚會將浮游動物和底棲生物一同吞入，同時也會帶來大量的營養物質這些營養物質在排出時被釋放到海洋中，為其他生物提供了豐富的食物來源，從而促進了海洋生態系統中的養分循環和生物量轉移。
鯨魚噴水對氣候調節也有重要影響當鯨魚噴水時，它們釋放出大量的水蒸氣和微小的水滴這些水滴在大氣中形成云層，從而可以反射太陽光，并促使氣溫下降此外，鯨魚噴水排放的二氧化碳也可以被吸收進海洋，有助于緩解溫室效應鯨魚噴水不僅對海洋生態系統的維護和穩定至關重要，還有重要的科學研究價值我們應該加強保護和管理鯨魚噴水的工作，以確保未來代代相傳都能欣賞到這一壯觀景象，并且更好地了解和保護海洋生態系統。
參考文獻
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珠江由東江、北江、西江以及三角洲諸河組成，它是我國華南第一大河，也是全國第二大河。根據水文站的監測結果，珠江全年的徑流量有3400多億立方米，滋養了國內40多萬平方公里的土地，形成了獨特的生態系統。
據統計，珠江流域有魚類600多種，包含中華鱘、大頭鯉、花鰻鱺等珍稀魚類，以及南方波魚、鴨嘴金線鲃等200多種特有魚類。另一方面，珠江也是外來物種入侵的“重災區”，不少的外來暖水性魚種已實現自然繁衍，比如：羅非魚、加州鱸、食蚊魚等等。
食蚊魚
近日，一位廣東網友在露天礦坑中發現了一種“怪魚”，其腹鰭、臀鰭以及尾鰭的下半部分都是紅色，體側鱗片金黃，和“金鱗赤尾”的黃河鯉魚有幾分相似。這座礦坑也非常特殊，隔絕于外界江河，但蓄水深度卻有幾十米，里面還有很多大魚不時浮上水面。
據目測，潭中的“紅鰭魚”長約20~30公分，其中有幾條被人撈起并丟棄在岸邊，無人撿拾。通過外觀判斷，野坑中的“紅鰭魚”其實是泰鯪，學名為露斯塔野鯪（Labeo rohita），也是一種外來入侵物種，在珠江流域并不罕見。
在封閉的露天礦坑中，為何會出現外來物種？
關于潭中泰鯪的來源，可能性較高的渠道有兩種，第一種是通過魚卵輸入，第二種則是人為放生。
國內有句老話，“千年的草籽，萬年的魚籽”，說明魚卵對惡劣環境（干旱、酸堿、低溫等）有很高的耐受力。近年來，科學家也確實發現了魚卵的頑強之處，在休眠期間，有些魚卵甚至能抵御鳥類胃酸的腐蝕。
根據《美國科學院院刊》發表的一項研究，魚卵的“生命力”遠超人們的想象。在實驗中，科學家用兩種鯉魚（C.carpio和C.gibelio）的卵（約500枚）喂食野鴨，最終在糞便中發現了18顆保存完好的魚卵。其中，有12顆魚卵的胚胎存活良好，另有3枚魚卵順利孵化出了仔魚。
由此可見，廣東礦坑內的泰鯪也有可能是搭了水鳥的“便車”，魚卵既可粘附在腳掌、羽毛上，也可通過排泄過程進入封閉的水潭中。客觀來看，鳥媒傳播的可能性是存在的，但有一點卻解釋不通：礦坑的魚種非常單一，幾乎全是泰鯪。
相比之下，人為放流或者放生的可能性更高。畢竟，泰鯪本身就具有較高的食用價值，在兩廣地區很受市場歡迎。在廣東多地，泰鯪的養殖已形成產業化，一般兩年即可養到商品規格。有些養殖戶還喜歡將泰鯪和鳙魚、草魚混養，每公頃可收魚2000公斤左右，經濟效益顯著。
泰鯪在珠江流域“定居”
泰鯪原產自印度，國內也稱為野鯪、南亞野鯪，由于我國最早是從泰國引入該魚種，因此統一稱為泰鯪。
泰鯪是一種雜食性魚類，喜食植物性的有機碎屑，對改善水質有一定的積極作用。作為外來魚類，泰鯪早在上世紀80年代就已經在珠江流域大規模擴散，人為放流起到了推波助瀾的作用。
1978年，珠江水產研究所最先引入了泰鯪，經推廣后發現，這種魚生長速度很快！4月份往塘口投入16cm的大規格魚種，當年8月份體重就能達到750~1000克左右，最大的能長到1250克，生長性能頗為理想。
要知道，當時華南地區主推的品種是本土鯪魚，兩年才長到250克，四年后僅重500克，生長速度很慢。而外來的泰鯪不僅長得快，而且肉味鮮美，因而更符合商品化的需求。
由于效益可觀，泰鯪自然受到了青睞，還被作為放流魚種大力扶持。1984年，肇慶市漁業部門向西江支流的賀江放流了3.7萬尾泰鯪，規格6~13公分；隨后幾年又向綏江、西江等放流了67萬尾魚，所有魚種都做了標志。
放流的結果也確實達到了預期。在1985年，肇慶的很多漁民就在自然江河中捕到了很多泰鯪，規格已達到500克以上。放流的第3年，帶有標志的魚種已長到2公斤，肥滿度高，性腺發育良好。這表明泰鯪已適應珠江的水環境，具備了繁殖能力。
果然在1989年，泰陵的幼魚就開始大量涌現。在西江沿岸捕撈的8000余萬尾幼魚中，約有1%~2%都是泰鯪的子代。在廣東某市，漁民和各捕撈單位累計捕撈了450萬尾泰鯪的幼魚，這意味著泰鯪已在珠江水系成功定居，形成了穩定的遺傳種群。
經過近40年的繁殖擴散，珠江流域的泰鯪已成為常見種，還與本土鯪魚以及麥瑞加拉鯪（簡稱麥鯪）形成了“三足鼎立”的競爭關系。
泰鯪未來會不會侵入長江？
泰鯪雖然數量多，生長快，但它也存在致命的弱點：低溫。
泰鯪適宜生活在15~30℃的水溫內，一旦低于10℃就有被凍死的風險；在6~7℃條件下，泰鯪開始大量死亡。麥鯪和本土鯪魚也是如此，水溫低于12℃時就停止吃食，致死溫度為7℃。因此，國內鯪亞科的魚類分布區域狹窄，被水溫限制在珠江水系，在氣候更冷的長江流域（冬季氣溫可降至零下10℃左右）則無法順利越冬。
事實上，很多暖水魚都存在這一弱點，比如：羅非魚在10℃以下開始死亡；食蚊魚在低于5℃的水溫中無法生存；大口黑鱸從10℃開始停止攝食，半致死（LD50）溫度為3~5℃。
羅非魚
值得注意的是，雜交育種帶來了不確定性，一些不耐寒的魚種正在具備更強的抗寒能力。
1977年，科學家為了提高鯪魚的耐寒能力，曾對本土鯪魚和湘華鯪（更耐低溫）進行雜交試驗，最終成功獲得了雜交后代。抗寒試驗表明，雜交的鯪魚確實更“抗冷”，比本土鯪魚忍受的低溫下限降低了1℃，并且雌雄個體的性腺均能發育成熟。
湘華鯪
除了人為雜交，外來魚種本身的適應能力也不容忽視。以食蚊魚為例，此魚也是暖水性魚類。在20世紀60年代，廣東省蚊蟲泛濫成災，當地為防疫除蚊而專門引入了食蚊魚，以期消滅蚊子的幼蟲（子孓）。食蚊魚是公認的“蚊蟲殺手”，每天能吃掉40～100只幼蟲，為減輕蚊媒病害做出了貢獻。
但由于缺乏天敵，食蚊魚在珠江流域開始大量繁殖，一條雌魚每年能產出200~300尾幼魚。適逢全國掀起食蚊魚的引種熱潮，致使其分布范圍不斷向北方挺近。
科學研究表明，食蚊魚有著獨特的“耐低溫策略”，在冬季能根據水溫的高低來調節自身的脂肪含量，提高了安全越冬的成功率。在5~10℃條件下，食蚊魚仍能存活，目前長江、黃河流域均已發現其蹤跡，被認為是入侵國內最成功的外來物種之一。
總結
外來物種的引入既有利又有害，不同的物種，其威脅程度又有差異，需要區分看待。
比如：泰鯪影響的主要是本土鯪魚，二者的競爭關系容易導致后者種群衰退。但對生態環境而言，泰鯪并沒有太大的危害。
對于食蚊魚則需要另眼相待，該物種個體小、繁殖率高、適應能力強、食性貪婪，曾導致我國的土著物種唐魚瀕臨滅絕，美國、澳大利亞、西班牙都也出現過類似的悲劇。隨著食蚊魚不斷向北方挺進，有必要提高警惕，對繁殖動態加強監測，以免新的土著魚種再次陷入危機。