水獭太小，鲸鱼太大，海豹正好

传统观点认为，鲸鱼之所以能长得这么大，只是因为它们有能力。水能让人浮力大，海洋又很大，正是这种不受约束的生存环境让哺乳动物能够长到惊人的体型。

但新的研究表明，水生哺乳动物的体型实际上可能受到更多限制，而不是更少。为了找出答案，研究人员研究了 3,859 种现存哺乳动物和 2,999 种化石物种，并注意到随着哺乳动物谱系的进化，体型发生了怎样的变化。他们于周一在《国家科学院院刊》上发表了他们的研究结果。

虽然某些巨型鲸鱼和水獭是例外，但大多数海洋哺乳动物的体重都刚好超过 500 公斤（即 1,102 磅）。无论它们的陆地同类的体型如何，情况都是如此。狗、长颈鹿和鼹鼠都属于与海豹、鲸鱼和海牛相似的进化群体，但水生哺乳动物的体型差异要小得多。这向研究人员表明，这不仅仅是水让哺乳动物变大的问题。它们似乎被一个特定的重量所吸引——500 公斤。

他们的数据对这种奇怪的尺寸一致性提供了一个简单的解释：海水吸收了你的热量。

水非常善于散发人体热量。专业术语是高比热容。物质的比热容是指将一千克物质的温度升高一开尔文（或将 2.2 磅升高 1.8°F）所需的热量。想象一下在盛有水或橄榄油的锅下燃烧的火焰。橄榄油会很快升温，而水则需要很长时间（任何尝试过快速煮意大利面的人都知道这一点）。橄榄油的比热容为 1.97，而水的比热容为 4.19。加热水所需的能量几乎是橄榄油的两倍。

这意味着海水可以吸收漂浮在海水中的物体的大量热量，而不会对自身温度产生太大影响。如果你周围的水迅速升温，你将被一层薄薄的温水包围，不会那么快地失去热量。既然没有，你的身体就会继续冷却。

因此，基本上来说，哺乳动物必须体型足够大，才能不将所有体热散失到周围的水中。许多水生哺乳动物进化出脂肪层来防止热量散失，但本文表明，它们的体型也变得更大了。根据他们的估计，水中的最小可行体型比陆地上的最小可行体型大约大三个数量级。

500 公斤的体重足以让你保持温暖，但也不会大到需要消耗大量食物来促进新陈代谢。许多鲸鱼的进食方式与海豚或海豹相似，也就是说它们以较大的鱼和其他海洋生物为食，这也是事实。你必须花费大量精力寻找食物，而且可能吃不完，所以在水下成为真正的巨型鲸鱼是有风险的。抹香鲸似乎是你在不发展出全新的进食方式的情况下能达到的最大体型。

但须鲸就是这么做的。它们从有牙齿进化到有须鲸之后才变得如此巨大，须鲸是一种巨大的过滤器，可以让它们吸入海洋生物并排出水分，只留下磷虾和小鱼。这是一种更有效的觅食方式，因为捕猎过程非常缓慢，这使得须鲸比长着牙齿的同类长得更大。

水獭的体型则更加神秘。它们的体重最多只有 45 公斤，也就是大约 100 磅——比陆地上的鼩鼱要大，但远不及海豹。研究人员并不完全确定这是为什么，但他们怀疑这可能是因为水獭并非完全水生。它们生活在河岸和海岸线上，虽然它们也是游泳高手，在海里生活了很长时间，但一生中的大部分时间都是在陆地上度过的。如果一只脚站在两个阵营中（几乎是字面意义上的），它们的体型也可能处于中间位置。

之前盛行的观点认为，进入海洋的动物不再受到所有烦人的重力和有限空间的限制。如果它们的体型是由于整体变大，那么我们预计在水中看到的体重变化会和在陆地上一样多。但事实并非如此。我们看到的是趋同，而不仅仅是固定的增长，这表明关于浮力和栖息地面积的旧理论至少在方程式中的作用比我们想象的要小。

所有这些似乎都有些无关紧要，甚至显而易见，但我们不要忘记，有时科学的目的是解释那些看似无关紧要或显而易见的东西。我们只有通过检查和测试才能确定事情的真相——否则，我们只是凭直觉行事。像这样的研究有助于我们更好地了解生命的运作方式和不运作方式。这些知识有朝一日可能会被转化为受生物学启发的宇宙飞船、潜水服或潜艇的设计。或者，它可能是为了知识而知识。两者都很好。

注意：本文已更新，删除了关于水的电导率的一句话，我们的一位优秀读者指出这句话是错误的。感谢您保持诚实！