飞得最快的鸟是游隼，跑得最快的哺乳动物是猎豹，游得最快的鱼是谁？
“旗鱼，最高速度每秒35米。”给出答案的你先等等，来听一个冲刺的故事。
马萨诸塞大学的远洋研究实验室，一直在观测记录大型海洋生物，金枪鱼、旗鱼、海龟的生态活动。实验室给蓝鳍金枪鱼的背鳍上安装监测速度和位置的微型记录仪，仪器用于短期采集数据，跟随金枪鱼巡游1个月后自动脱落。掉落的记录仪漂浮到海面上会发出信号，跟实验室合作的渔民看到信号后能及时回收脱落的仪器。
刚过1个星期，渔民送来第1份记录仪。仪器原本装在一条400公斤的蓝鳍金枪鱼身上，现在被撕裂了，掉到海里。下载了记录仪里的数据后，实验室震惊了。仪器脱落的原因是因为金枪鱼游得太快了，扯掉了附着在背鳍上的记录仪，它的速度达到64米/秒。
金枪鱼64米/秒的速度超过旗鱼记录将近2倍，只是金枪鱼的速度仅是瞬时冲刺速度，不能长久保持。
还有比金枪鱼更快的鱼吗？生物学家没法记录每一条鱼的冲刺速度，做不到精确比较。不过鱼类的速度高手有张公认的榜单，在游得最快的鱼类名单中，旗鱼、剑鱼、金枪鱼是前3强。
同样是鱼，速度高手为什么能比其他鱼儿游得快？跟身体结构，运动效率，游泳姿势密切相关。速度高手各有各的天赋，不过它们拥有成就最快速度的共同点：体重偏重、体温高、体表阻力系数小。在海洋里，你只要按照这3个共同点去找鱼，无论是硬骨鱼还是软骨鱼，找出来的鱼儿一定能游得飞快。
体重偏重
无论是陆地奔跑、天空飞翔，还是海洋巡游的动物，速度最快的高手，体重和身材在本活动领域中，属于中上水平。
体力和能量爆发的比值有个最佳点，这个点的范围只处于体重在中上水平的动物之中。长时间高速运动跟肌肉的有氧代谢有关，而最高爆发速度，也就是最快速度，跟无氧代谢紧密联系。当你慢跑或骑行时，身体依靠有氧代谢分解的糖份来提供能量。当你从事剧烈运动，比如冲刺和举重，有氧代谢满足不了能量需求，这时你进入无氧代谢模式，消耗的是储存在肌肉中的能量（腺苷三磷酸，ATP）。无氧代谢产生能量的速度更快，但维持时间也更短，只能做到暂时性的爆发。
小个头的动物身体肌肉不够，储存的能量有限，最快速度比不上大个头。不过最快速度也不仅仅只依赖肌肉，如果速度只由肌肉组织和动物步幅长度决定，那尺寸最大的动物应该是速度最快的动物，事实并非如此。体重更重的动物需要的启动能量更多，大个头的动物在加速时需要的时间更长，能量储存的局限限制了它的最快速度。
最快速度由体重决定，看似粗暴直接的推论，在生物界，它的准确率为89.3%。接近90%的准确率，适用于生物界内的绝大多数动物，包括飞鸟爬虫，走兽游鱼。
上图是3个领域，天空，陆地，海洋，动物们体重和最快速度的曲线图。根据图中的驼峰曲线，还可以推测出恐龙奔跑的最高速度，也就是说，个头巨大的霸王龙，跑得并不快。图中绿色是天空领域，包括飞虫和鸟类。黄色是陆行领域，包括爬虫和走兽。蓝色是水域，鱼虾鲸鱼都在其中。飞行和奔跑动物的速度随体重增长的曲线形状相似，不同的是飞行动物的速度是奔跑动物的6倍。对于鱼类来说，最高速度随体重增长的曲线更为陡峭，这意味着，在水里，体重增长对速度提高的优势大过在空气中。
上图是海洋生物的体重与最快速度的对应图，个头过小或过大，都不能游得最快，中上水平的体重，是爆发速度高手的最佳条件。
来看海洋速度高手的体重，成年旗鱼50～100公斤，剑鱼70～120公斤，金枪鱼中蓝鳍金枪鱼最大，平均220公斤。3种鱼类的个头比大多数鱼类要大，但比鲨鱼和鲸要小一些。[头条-法兰西is培根-未经授权请勿转载其他平台]
体温高
除了体重外，速度跟体温密切相关。就像你在运动前热身一样，先有温度后有速度。在天空中，温血动物的速度比冷血动物要快，比如体重相同的蜂鸟和蝴蝶，鸟比蝶快。在陆地上也一样，同等体重下，哺乳动物比爬行动物快。
水域跟天空和陆地都不同，水的传热比空气要快，海水带走身体热量的速度比空气快25倍。在海洋里，温血动物需要消耗很大的能量来保持体温，它们用于速度的能量就有所欠缺。所以在海洋里，温血动物的速度比冷血动物要慢。同样体重的鱼类和鲸类，鱼比鲸快。
抛开海洋里的温血动物不说，在冷血的鱼类里面，依然是先有温度后有速度，体温高的速度比体温低的要快。虽然鱼是冷血动物，但并不是所有的鱼体温都跟周围海水一样，速度高手的身体比其他鱼儿更加热乎。低温阻碍鱼儿大脑和肌肉的活动，延长反应时间。冻僵了的鱼，它的运动也会慢一拍。体温高的鱼，不仅游得快，还游得远。在寒冷水域，体温决定了速度。在广袤海洋，体温还决定了距离。
上图是13种鲨鱼和硬骨鱼的速度和巡游距离。蓝色代表低温鱼，红色代表高温鱼。圆形是硬骨鱼，三角形是鲨鱼。同等体重下，体温高的鲨鱼比体温低的鲨鱼，速度快2倍还多。同等体重下，体温高的硬骨鱼比体温低的，速度要快更多。
剑鱼和金枪鱼体温比其他鱼类要高，它们身上自带加热系统，不畏惧冰冷的海水。
金枪鱼，寒冷水域里核心体温能高出周围水温20℃，潜入1000米以下的深海里也能保持迅捷运动。
金枪鱼身上血管的布置跟其他鱼类不同，在肌肉和内脏器官之间，有一套特殊的网状血管。游水时肌肉产生的热量，会通过网状血管系统保存下来，提供给内脏，这套蓄热结构叫做逆流热交换器。金枪鱼身体产生的热量能保留下来，不会白白被水流带走。体内充足的热量让金枪鱼游得更快，消化食物的效率也更高。
剑鱼，不像金枪鱼一样给全身都加热，它只局部加热最重要的头部。剑鱼的眼睛旁边有一套类似金枪鱼的逆流热交换血管，专门给流经眼睛和大脑的血液加热，它的眼睛和大脑温度通常保持在19℃～28℃。在只有3℃的冰冷海水里，剑鱼的视网膜温度能保持在20℃。温暖的眼睛带给剑鱼敏锐的视觉，在寒冷水域，它对运动图像的分辨率提高7倍以上。
体表阻力系数
要达到最快速度，有了重量和温度还不够，还得看你的身材标准不标准，姿势优秀不优秀。
鱼儿的身形各不相同，游水姿势也各有特点。细节决定成败，有时尾鳍的弧度，摆尾的频率上有一小点儿变化，都能影响到最快速度。
各异的身材泳姿没法比较，不过有一个数字可以把它们统一起来：体表阻力系数。鱼儿破水前行时，会遇到水流带给身体的阻力。阻力跟身材，速度，姿势都有关系，在简化阻力计算时，生物学家引入一个阻力系数做参量，阻力系数越小，阻力也越小。鱼儿的体表阻力系数由身形和皮肤特性决定。
举个例子，汽车行驶时，受到空气阻力的影响。同样动力下，阻力越小，速度越快。车身呈流线型的跑车，阻力系数就很小，加速也就越快。鱼儿跟车子一样，方头方脑的鱼儿一看就知道游不快。
现在来看速度高手的体表阻力系数，风洞测试中，剑鱼和旗鱼的阻力系数分别为：0.0075和0.0091，金枪鱼和梭鱼的阻力系数与之相当。而同样测试下，狗鲨的阻力系数为0.022，鳟鱼的阻力系数为0.02，比速度高手的阻力系数要大得多。
体重偏重，体温高，体表阻力系数小，3个要素成就了海洋里的速度高手。
天下武功，唯快不破。跟人类刷新短跑速度一样，海洋里的速度高手也能一次次刷新冲刺速度。
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- 发布日期：2024-01-21 13:56:20
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