然而,随着鲨鱼不断进化并且变得越来越活跃,这种吸水的方法变得不那么重要了。在游动过程中,鲨鱼吸入水更加节省能量,事实上就是改为“撞击”海水使其进入嘴里再通过鳃裂排出的方式。这种呼吸方式被称为“撞击换气”。
大部分鲨鱼可以根据自身行为的不同在口腔抽吸和撞击换气两种方式中交替变换。当它们游得足够快且使水进入体内的速度比它们吸水的速度还要快时,它们就会停止抽吸。虎头鲨就是经常变换呼吸方式的典型例子。
但是,一些鲨鱼用口腔抽吸的方式来呼吸的能力已经彻底退化了,这些鲨鱼如果停止游动和停止撞击海水就真的会被淹死。这些鲨鱼被称为“强制撞击呼吸鲨”。大约只有400种已发现的鲨鱼需要保持不断向前游动。这其中包括了大白鲨、灰鲭鲨、鲑鲨和鲸鲨。
这些强制撞击呼吸的鲨鱼休息过吗?它们不累吗?
鲨鱼的睡眠
想象一下为了生存下去必须不停地运动,这对于人类来说似乎太累了:我们都喜欢时不时地躺在沙发上休息一会。但是,事实证明,对于这些鲨鱼来说,保持静止不动反而不如一直游动好。
在一项关于柠檬鲨的研究中,这种鲨鱼可以变换呼吸方式,幼鲨在运动时的呼吸效率比在休息时高出6%,即使在休息时洋流能将水直接送入它们的嘴中,运动的呼吸效率也会更高。
这一事实或许有助于理解当鲨鱼面临缺氧或供氧不足的危险时会有何后果。通过口腔抽吸来呼吸的鲨鱼为了获取更多的氧气就需要增大抽吸的力量,因此为了维持足够的能量它们只能减少其他的活动。
然而,通过强制撞击呼吸的鲨鱼为了增加能量,就需要游得更快,并且把嘴张得更大。氧气短缺还要加速运动似乎违背了我们的常识,但这对于鲨鱼来说也许更加节省能量。
这并不是说这些鲨鱼从来都不休息。理由显而易见,人们很难对不停游动的鲨鱼进行跟踪。因此,科学家很难弄清它们如何休息以及何时休息。一项小型鲨鱼——白斑角鲨的实验表明,鲨鱼的游动受脊髓神经而不是大脑的调节。因此,鲨鱼或许可以在游动的同时关闭大脑并休息。
鲨鱼是否需要休息也许和影响水中氧气含量的一些因素有关,比如盐度、温度甚至时间。20世纪70年代,科学家对墨西哥女人岛上一处被称为“睡鲨洞穴”的地方进行了调查。