但是,這個(gè)世界紀(jì)錄和海豹、鯨、海豚這些海洋哺乳動(dòng)物相比,就不值一提了。在這方面,海豹的表現(xiàn)尤其出色。例如,生活在南極洲的威德爾海豹能一口氣潛水大約80分鐘。它們是怎么做到這一點(diǎn)的呢?
海洋哺乳動(dòng)物無法像魚那樣利用溶解在水中的氧,它們同樣靠肺呼吸空氣,在潛水時(shí)也必須憋氣。你也許馬上會(huì)想到,是不是因?yàn)楹1姆伪容^大,能夠憋住更多的空氣?那位德國潛水員能創(chuàng)造世界紀(jì)錄,據(jù)說就是因?yàn)樗姆我韧瑯芋w格的人大了約20%。但是,海豹的肺與身體的比例并不比其他哺乳動(dòng)物大。海豹不是靠肺活量大取勝的,那么它靠的是什么呢?
肺部吸入的氧氣進(jìn)入血液后,和紅細(xì)胞中的血紅蛋白結(jié)合,然后隨著血液循環(huán)輸送給全身的細(xì)胞利用。血液中血紅蛋白越多,能夠結(jié)合的氧氣也就越多,機(jī)體就越能忍受缺氧的環(huán)境。海豹血液中是不是有更多的血紅蛋白呢?是的。海豹的血容量相對來說比較大,有更多的紅細(xì)胞,也就意味著有更多的血紅蛋白。而且,更關(guān)鍵的是,在開始潛水時(shí),海豹的脾臟會(huì)往血液中注入更多的紅細(xì)胞。人的脾臟的主要功能是過濾血液和產(chǎn)生淋巴細(xì)胞,對人的生存其實(shí)不是很重要,有的人因傷因病切除脾臟后,還可以好好地活下去。但是,某些哺乳動(dòng)物(包括海豹、馬、狗)的脾臟還有儲(chǔ)存紅細(xì)胞的功能。海豹有一個(gè)大得出奇的脾臟,里面儲(chǔ)存了占全身三分之二的紅細(xì)胞。在海豹潛水的瞬間,腎上腺素會(huì)刺激脾臟收縮,釋放儲(chǔ)存的紅細(xì)胞到血液中,使血液中血紅蛋白的量增加60%。血液中紅細(xì)胞過多也有副作用,會(huì)造成淤血,所以海豹潛水完畢浮到水面后,血液中腎上腺素的量會(huì)減少,脾臟舒張,又把多余的紅細(xì)胞收回去了。
大量的血紅蛋白攜帶的氧氣能讓海豹在水下待上大約15分鐘。剩下的65分鐘怎么辦呢?在海豹的肌肉中含有大量的肌紅蛋白,它們的構(gòu)造和血紅蛋白類似,能和血液中的氧結(jié)合,把氧儲(chǔ)存起來。一旦血液中的氧濃度很低,肌紅蛋白中的氧就被釋放出來供肌肉細(xì)胞使用。肌紅蛋白儲(chǔ)存的氧,能讓海豹在水下多待大約10分鐘。
但是,還有55分鐘需要對付。在這么長的時(shí)間內(nèi),海豹的肌肉沒有氧氣可以利用,它所需的能量從哪里來呢?所有的動(dòng)物都能在無氧的條件下產(chǎn)生能量,這個(gè)過程被稱為“無氧呼吸”。我們?nèi)祟愐灿羞@個(gè)能力,比如在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉的氧氣供應(yīng)不足,也要靠無氧呼吸來提供能量。但是,無氧呼吸產(chǎn)生能量的效率比有氧呼吸低,而且會(huì)產(chǎn)生一種有害的副產(chǎn)物——乳酸。乳酸會(huì)降低血液的酸堿度,讓它變?yōu)樗嵝?。體內(nèi)大多數(shù)的酶對酸堿度的改變非常敏感,到一定程度就會(huì)失去活性,這對機(jī)體會(huì)是致命的。