海中“大胃王”鯨魚一天能吃數噸磷蝦等小型動物，它們進食時常常張開大嘴“一口吞”，因此也會同時攝入大量的海水。問題來了，為啥鯨魚一口氣喝那麼多水卻不會被淹死呢？近日科學家們終於找到了答案。

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原來，鬚鯨類鯨魚的口腔內有一個獨特的“口塞（oral plug）”結構，能夠防止水進入肺部。這是一顆肌肉和脂肪組成的球狀物，屬於軟齶的一部分。在進食過程中，“口塞”移動封閉住上呼吸道，喉部則會閉合關上下呼吸道。

該論文第一作者、來自加拿大不列顛哥倫比亞大學（University of British Columbia）的Kelsey Gil博士解釋道，這有點像當人類進食時，懸雍垂（uvula，俗稱“小舌”，懸掛於口腔內軟齶處）會向上收縮，堵住食物從鼻腔進入氣管的通道；我們的氣管在吞嚥食物時也會通過會厭（咽喉中舌頭下方的組織瓣）關閉，讓食物乖乖進入食道，避免我們被嗆到。

▲人類口腔示意圖（圖片來源：Lamiot， CC BY-SA 3.0， ， via Wikimedia Commons）

藍鯨、座頭鯨等鬚鯨類鯨魚採用弓步進食（Lunge-feeding）的方式吃東西，指的是它們高速水平或垂直加速猛撲向獵物，借助衝力張嘴“一口兜”大量食物和海水，再合上巨口，慢慢將海水通過須狀物排出。

研究小組通過解剖、從商業捕鯨站回收組織、將可生物降解小攝像機扔進吃奶鯨魚嘴裡等方式，專門研究了採用弓步進食的長鬚鯨（fin whale）。

他們發現，當吞食時，長鬚鯨的“口塞”需要朝後腦勺的方嚮往上移動，堵住它們的鼻腔；與此同時，它們喉部入口處的軟骨關閉，喉囊肌肉也向上移動以封閉下呼吸道，防止食物或水進入氣管。

Gil博士表示：“我們在其他動物中都沒有觀察到這種保護機制。過去我們對鯨魚、海豚的很多了解都來自齒鯨類，而它們的呼吸道是完全分開的。”

但如前文所述，人類有一個類似的系統。我們的喉嚨和口腔中分別有會厭和軟齶、軟骨’蓋’和肌肉皮瓣的結構，可以讓食物在不進入肺部的情況下吞嚥進食。

▲會厭所處的位置（圖片來源：Pearson Scott Foresman， ， via Wikimedia Commons）

因此，Gil博士推斷，人類很可能也可以在水下進食，“但這就像在水里朝著一個漢堡高速游去，並在接近目標時張大嘴吞嚥，很難不讓我們的肺部充血。”

研究人員指出，鯨魚的“口塞”和閉合的喉部是演化出弓步進食的核心，也是支持這些生物巨大體型的關鍵基石。

該論文通訊作者、Robert Shadwick教授評論道：“這種大規模過濾進食法對於磷蝦群為食的鯨魚來說十分高效，也是提供如此龐大體型所需大量能量的唯一途徑。如果沒有我們發現的這種特殊解剖學特徵，是不可能做到的。”

研究團隊還將繼續探索與鯨魚咽部有關的機制，比如它們是如何在不到一分鐘的時間內，將數百公斤磷蝦快速運送到胃部小食道的。通過了解鯨魚具體的進食機制與攝入食物量，將有助於保護這些“龐然大物”及相關生態系統。

題圖來源：參考資料[2]；Credit：Ari Friedlaender

參考資料：

[1] Gil，K。N。，et，al。（2022）。保護地球上最大動物氣道的解剖機制。Current Biology。Doi：https：//doi.org/10.1016/j.cub. 2021.12.040

[2] 這就是為什麼鯨魚在水下吞食食物時不會淹死的原因。檢索於 2022 年 1 月 20 日，來自 https://news.ubc.ca/2022/01/20/heres-why-whales-dont-drown-當他們在水下吞食食物/

[3] 突刺式長鬚鯨使用“口塞”進食而不會溺水。檢索於 2022 年 1 月 20 日，來自 https://www.eurekalert.org/news-releases/940098

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