氧氣利用達百分之90的鯨類，是怎麼做到豎直睡覺，而不被憋死的？
人們每當提到世界上的最大的哺乳動物，相信很多人第一時間會想到大象。其實，他們還忘記了在蔚藍深邃的海洋中還有一類哺乳動物，那就是海洋中的鯨豚類。
而事實的確就是這樣，有些鯨豚類生物的體型要比大象大出很多，雖然它們的外形像魚，但是鯨豚類其實是名副其實的哺乳動物。
在1億2000萬年之前，已經在陸地上生活的諸如豬、駱駝相近的偶蹄類動物，不明原因又重新回到了海洋中生活，並演化為如今鯨豚類的始祖：古鯨亞目。
而其中最有力的證據就是在20年前，巴基斯坦出土了距今生活在5500萬年前的巴基斯坦古鯨，從它的骨骼化石上來看，它就像一隻爬行的大蜥蜴，但是頭骨已經可以初步判斷具有古鯨的特徵了，所以它又被稱為陸地鯨或者遊走鯨。
所以直到今天，鯨豚類還是在海洋中最特殊的一類動物，甚至鯨的死亡，都充滿著浪漫的意味：鯨落。一頭鯨的遺體可以斷斷續續為海底生物提供近百年的給養，是海底生態系統必不可少的一環。
作為哺乳動物的鯨，也經常被科學家拍到哺乳的畫面，鯨魚的乳汁和陸地上動物乳汁差別很大，為了適應海中哺乳，它們的乳汁也類似於半固體，就像像乳酪一樣。
除此之外，鯨魚還進行了其他進化，它們開始慢慢改變自己的四肢的外形，變成了鰭狀肢；為了讓自己遊得更快，而進化出更加流線的體型；身體的毛髮逐漸脫落，增厚了脂肪層而便於在深海中保暖。但是鯨魚卻始終保持著陸地動物中的肺，這意味著它們永遠不能用鰓呼吸。
鯨魚只能用肺呼吸，它們在清醒的時候，通常過一段時間就會游到海面之上，進行換氣，換好氣之後又下潛到海中，那麼就產生了一個非常讓人好奇的問題，身為哺乳動物的鯨魚在海里到底是怎麼睡覺的？
難道它們不會因為在海里休憩而憋死嗎？總不能睡一會再游回海面換氣，然後再下潛接著睡吧？解答這些問題，就要看下鯨魚是如何換氣的。從巴基斯坦古鯨的頭骨和如今鯨類的頭骨比較中就可以看到，鯨豚類是經過一系列的進化，才形成如今的外貌。
許多史前古鯨的鼻孔還像現在的哺乳動物一樣，長在臉部的前方。但是，隨著時間的推移，鯨的鼻孔卻慢慢後移轉向頭頂上方。鯨的鼻孔叫做氣口，當它們放鬆地遊弋時，它的氣孔就會被類似人類眼瞼的肌皮瓣膜所掩蓋，保證憋氣的狀態。
這樣鯨就可以完成在海洋中的下潛活動，當浮出水面換氣時，它就會開啟肌皮瓣膜，將吸收完氧氣的廢氣排出，再吸進新鮮的空氣。
鯨豚類和陸上生物一樣，它們無法用鰓呼吸，要靠空氣中的氧氣存活。所以也有極少數的時候，在鯨魚非常慌張急迫時，肌皮瓣膜會突然開啟造成嗆水，或者氧氣耗盡的時候沒有及時浮出水面換氣，它們也會窒息憋死。
經常有人在海面上看到鯨魚噴出水柱，出現一道水霧或者彩虹，其實這就是鯨魚在換氣，它們噴出體內的空氣排出後遇冷就會形成水霧，其實和自然界的海浩現象或者燒開水出現水霧的原理都是一樣的。
鯨類中的齒鯨和鬚鯨的氣孔數量也是不一樣的，所以噴出的水霧形狀也是不同的，所以生物學家也是可以透過噴出水霧的形狀來區分鯨類的品種。
人類游泳時換氣的速度非常快，鯨豚類也是如此，體型較小的鯨豚類，在一瞬間就可以完成換氣，而體型最大的藍鯨則需要5秒鐘左右。
不要小看這短短的一次換氣，一次換氣就能使鯨在深海憋氣活動達近兩個多小時，抹香鯨可以在深海2100米處捕食大王酸漿魷，而鵝嘴鯨，可以在水下接近3000米的深度活動。反觀人類在水下最長時間紀錄，才還沒有超過20分鐘和170米，所以鯨類才是哺乳動物中的潛水之王。
鯨類之所以能如此深的海底活動並且憋氣達幾個小時，是因為鯨類非比尋常的肌紅蛋白和血紅蛋白的濃度要比其他生物高得多。在生物體內，血紅蛋白和肌紅蛋白是負責運送和儲存氧氣的重要物質。
血紅蛋白可以在血液內運送氧氣到身體的各個器官。在煎牛排時切出的血水中就有非常多的肌紅蛋白，肌肉中的肌紅蛋白濃度越高就可以儲存越多的氧氣。當身體需要氧氣的時候，肌紅蛋白就提供氧氣。肌紅蛋白和血紅蛋白就是相當於氧氣的倉庫及運輸氧氣的道路。
以靈長類動物為例，一般情況下，每呼吸一次大約可以利用空氣中氧氣含量的四分之一。而鯨類對空氣中的氧氣利用率非常高，可以達到90%左右。
鯨類還進化出一種超強的特異功能，陸地上動物的肌紅蛋白濃度越高越容易聚集在一起，那麼儲氧能力也大大降低。但是鯨類的肌紅蛋白表面卻含有同種電荷。這樣每當濃度過高時肌紅蛋白相互遠離，並不會聚集，這樣就增加了鯨類儲氧能力。
強悍的肌紅蛋白和血紅蛋白成就了鯨魚可以長時間的憋氣和下潛至幾千米的深海，那麼在海中的憋氣的兩個多小時內，鯨魚能不能睡個好覺呢？
鯨魚和其他哺乳類動物一樣也是需要休息和睡眠的。包括日本與英國的許多科學家在內早就已經觀察到鯨類是如何睡覺的，它們一般會採用兩種休息方式，被科學界稱之為“懸浮的木頭”。有的鯨類會成群地在水中保持垂直的浮游狀態，進行睡眠，還有一些鯨類是在同伴的周圍慢速游泳，邊遊邊睡。
在它們深度睡眠的時候就算人類在它們的旁邊，它們都不會發現。
但科學家發現鯨類每天的休息時間只有不到兩個小時，並且這兩個小時的睡眠時間是碎片化的，每次它們可以睡9~14分鐘左右。
這種睡眠方式，也是它們逐漸進化而來的。所以生物學家們一致認為，鯨類進化出如此強大的氧氣利用功能，不是為了更好的睡眠，而是方便能更深地下潛尋找豐富的食物資源。
其實鯨豚類也有不善於憋氣的成員，就像和人類關係最為密切的寬吻海豚，它們每天有三分之一的時間都在睡覺，只不過它們已經進化出更獨特的睡眠方式：半球慢波睡眠。就是它們的大腦可以一邊工作，一邊休息。
許多人都認為睡眠分為深睡眠和淺睡眠，而事實確實如此，深度睡眠也叫做慢波睡眠，眼球轉動比較緩慢，身體能夠得到足夠的休息；而淺睡眠，眼球轉動比較快，大腦活動比較頻繁。
深度深眠對於生物來說非常重要的，海豚這種獨特的單半球慢波睡眠，既能使它們保持精神充沛，又能使它們得到充足的睡眠。每側大腦輪流保持清醒，可以讓它們察覺周圍的危險，不斷地進行自主換氣，這是一種高階睡眠方式。
看來對於與哺乳動物同源的鯨豚類，它們的睡眠也是彌足珍貴和至關重要的，身處的危險海洋當中，如何睡好覺的確是一門高深的學問。你們說呢？圖片來自網路侵聯必刪。