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一般认为 ， 陆地上的生物通过肺部来呼吸 ， 水里的氧气并不能被直接进入生物的身体 ， 因此水生生物一般都通过鳃来吸取水中的氧气 。 但是有这么一种彻头彻尾的海洋生物 ， 却无法在水中呼吸 ， 需要到水面来接受氧气 ， 那就是鲸鱼 。
随着第四纪冰期的到来（约始于260万年前） ， 哺乳动物成为陆地霸主 ， 无论在种类、数量 ， 还是体型上都有了很大的变化 。
然而 ， 哺乳动物中有一个分支远不满足于陆地 ， 它们把目光投向了更加广阔的海洋 ， 那就是鲸豚类 ， 也就是现在的鲸鱼和海豚这些 。
鲸豚类是最早下海的 ， 对海洋适应性最好的哺乳动物 ， 鲸鱼下海的演化最少可以追溯到5000万年前 ， 现在的它们已经无法在陆地停留 ， 哪怕只是短暂的 ， 也会像鱼类一样死亡 。
不过 ， 鲸和鱼无法在陆地停留的原因是不同的 。 鱼类是因为它们需要用鳃获取水中的氧气 ， 而鲸是用肺获取空气中的氧气 ， 它们无法在陆地停留是因为离开海水 ， 巨大的体型会让内脏受到严重的挤压 。
那么有一个问题 ， 既然鲸鱼在5000万年的进化中完全适应了海洋 ， 那它们怎么没有进化出鳃 ， 而是继续用肺呼吸呢？
鲸鱼是哺乳动物 ， 它们来自陆地 ， 即便现在它们完全生活在海里 ， 但它们身体的骨骼依然保留着陆地哺乳动物的原始面貌 。
已知最古老的古鲸是巴基鲸或者叫巴基斯坦古鲸 ， 从5000万年前的化石中得知 ， 它们有四条腿 ， 有尾巴 ， 看起来更像狼而不是鲸鱼 。
它们的生存方式可能很像现在的鳄鱼 ， 眼睛在头骨上方的话就可以即便在水下 ， 依然可以观察水面的情况 ， 可以捕食来那些水边喝水的动物 。
在 49 到 4000 万年前一种被称为原鲸类的古代鲸鱼群体遍布全球水域 。 它们的耳朵和下巴得到最大优化 ， 适应水下听力和游泳 ， 不过它们像现在的海豹一样会回到陆地哺乳后代 。
原鲸类非常多样化 ， 随着时间流逝 ， 它们中的许多走向了灭绝 ， 但是有一些更加适应了海洋 ， 变成今天的鲸鱼和海豚 。
它们的拥有背鳍 ， 四肢被“蹼”完全覆盖 ， 外观上和“水生水长”的鲨鱼差不多 。
鱼和水好像是强关联的存在 ， 所以我们理所当然地认为在水中的动物就应该用鳃呼吸 ， 而不是用肺呼吸 。 事实上 ， 即便是在海洋生存 ， 用肺呼吸也比鳃呼吸要更好 ， 至少对于鲸鱼来说是这样的 。
【当了5000万年的海洋生物还会被淹死，鲸类进化不出鱼鳃是何原因？】鳃允许动物在水下就能获取氧气 ， 这是非常完美的适应性进化特征 。 但水的含氧量很低 ， 对于海水而言也只有4.59～8.72毫米/升——差不多就是4.59‰~8.72‰之间 ， 而这个比例在空气中是21%（大气含氧量） 。
呼吸空气可以让生物能够获得数十倍的氧气 ， 而鲸鱼需要这些氧气来提高新陈代谢率 ， 因为它们是恒温动物 。
同时 ， 这也是为什么现在的鲸鱼可以长到这么巨大 ， 要知道最大的蓝鲸可以达到200吨 ， 如果用鳃呼吸 ， 想保持这么庞大身躯的温度几乎是不可能的 。
不过 ， 为了能够在水中愉快地捕猎 ， 鲸鱼确实做了许多适应性改变 。 一只抹香鲸可以在水下待2个小时 ， 直到完成捕猎回归水面 。 鲸鱼之所以做到这一点 ， 其实它们改进最多的并不是自己的肺 ， 或者说不是获取更多的氧气 ， 而是如何存储氧气 。
我们通过肺获取空气中的氧气 ， 然后通过血液运输到全身 ， 而血红蛋白是作为氧气的运输工具 ， 我们憋气的时候 ， 就是消耗血红蛋白中的氧气让我们保持一定时间的清醒 。
鲸鱼血液中血红蛋白的含量比例是人类的2倍左右 ， 这表明它们能够存储的氧气更多 。 不仅如此 ， 它们血液含量也比陆地生物要高许多 ， 人类血液的体积差不多是身体的7%左右 ， 但是鲸鱼的血液达到10%-20% ， 这相当于它们氧气的存储空间更大 。
氧气的另一个存储空间是肌肉中的肌红蛋白 ， 鲸鱼肌肉中的肌红蛋白浓度比它们的陆地亲属高出 30% ， 这让它们能够多存储大约35% 的氧 。
