抹香鯨方形的額頭有特殊作用嗎？

它的頭骨只有一小片，額頭卻那麼大

謝 @白貓 邀，又有機會把我的專欄舊文整理一下貼上來了。常看常新~：）

原文在這→抹香鯨的英文名為何那麼污？，附參考文獻。

以下節選部分：

抹香鯨體型最明顯的特徵就在於它巨大的方形大腦，其頭部長約佔體長的三分之一至四分之一，一般雄性腦袋占的比例會比雌性的更大些。而鯨腦油主要就貯存在抹香鯨頭部稱為「抹香鯨腦油器」（Spermaceti Organ或稱Case）的腔室中。一頭抹香鯨的頭部可能含有1000升以上的鯨腦油。

↑抹香鯨成體的頭部矢狀截面及橫截面圖解

事實上鯨腦油在抹香鯨頭部主要儲存於兩處。一處是上文說的「抹香鯨腦油器」、「鯨油囊」（Spermaceti Sac），所謂的鯨油囊是一個大型縱向分布的、半子彈形的結構，由又軟又白的海綿組織構成，其上部和周邊都被極其堅韌的纖維狀組織包圍著；腹側由結締組織包圍，後側則是鼻囊的憩室。剩下的鯨腦油則儲存於一系列直角梯形塊的組織中（稱為junk），這些組織被許多堅韌的纖維狀結締組織所分離成一格一格的狀態（見上圖綠圈）。

下圖是真實的抹香鯨頭部皮膚被剝離後露出的結構，隱約可看到上圖圖畫的直角梯形組織。

鯨腦油是一種白色的蠟狀物質，實際熔點接近或略高於抹香鯨的體溫，其密度變化受溫度與壓強共同影響。關於鯨腦油在抹香鯨體內的作用，主要有以下兩種說法。

一、幫助抹香鯨調節自身上浮與下潛

當鯨腦油溫度與抹香鯨體溫相近時，鯨腦油呈現出液態流動狀，而冷卻到室溫的時候，其能夠凝固成類似石蠟的固態，但硬度不如石蠟。一般認為抹香鯨會通過增加局部血流量或吸入冰冷海水的方式，調節鯨腦油腔室內的溫度，讓鯨腦油溶解或凝固，從而改變比重，由此作為其浮力調節劑。據Clarke在1978年的文獻中記載，抹香鯨只需將鯨腦油的溫度往下調節3°C左右，就能夠使鯨腦油的密度變化到能夠使整個個體在200米的水深以下保持中性浮力的狀態。一直以來人們認為抹香鯨在所有已知的鯨類當中下潛深度最大、時間最長，不過這一記錄已於2014年被Schorr等人的研究結果刷新，柯氏喙鯨勇奪潛水桂冠（見文章：First Long-Term Behavioral Records from Cuvier』s Beaked Whales (Ziphius cavirostris) Reveal Record-Breaking Dives）。儘管如此，抹香鯨的下潛能力之強我們有目共睹。

二、校準和聚焦抹香鯨發出與接收的聲波

抹香鯨是當前世界上發現的最大齒鯨。齒鯨聲音的發聲機理是通過擠壓空氣進入一個稱為「聲唇」（『Museau de singe』，法語，」猴唇「之意）的類似人類鼻腔的結構而產生的（見上圖藍圈）。有假說稱抹香鯨能夠利用鯨腦油聚焦高頻聲波，並發出聲波震暈獵物。此說法還具有爭議。但是經研究發現，鯨腦油的聲音傳播速度的確會在特定壓強隨著溫度的升高而下降，在特定溫度隨著壓強的升高而增加，而且聲速值與變化規律與聲音在海水中的傳播速度是相近的。

↑上下兩圖分別為兩份鯨腦油樣品中測出的鯨腦油中聲速與溫度、壓強的關係

所以總的說來抹香鯨方形的額頭主要是為了儲存幫助它調節浮力和進行回聲定位的物質，而且方形額頭內部的結構也有助於更好地行使這兩項功能。儘管小型齒鯨也有回聲定位的能力，但是小型齒鯨的額隆體積一般只有整體體積的5%左右（見下圖），而抹香鯨用於回聲定位的結構體積之所以這麼大，據推測或許與它們捕食最喜愛的食物——海洋中深層的大型魷魚——的習性有關係。

↓這是小型齒鯨（此處以白海豚為例）的骨架圖，它的頭骨上方也有一塊空的地方，這裡就是它的額隆所在之處。（圖源：Dolphin skeletons）

抹香鯨學名 Physeter macrocephalus，「macrocephalus」源自於希臘語，意為「大頭」，它的腦袋佔據了體長的四分之一到三分之一。

抹香鯨的英文名 Sperm whale 來自鯨腦油/鯨蠟（Spermaceti） 一詞，是因為它那方形大頭中有一個特殊的貯藏油狀蠟的器官，以兩種形態儲存著一千多升鯨腦油。

作用一：「聲吶」

這個儲存鯨腦油的器官能起到超級傳導體的作用，有極其靈敏的探測系統即「聲納」，用以在漆黑的深海探尋食物，以「聲納」替代不發達的小眼睛。

作用二：「緩衝」

在抹香鯨的頭部，存在著許多被結締組織切割成塊狀的小腦油艙（junk），在已經滅絕的掠食型和魚食型抹香鯨身上，也有同樣的構造存在，結合抹香鯨喜歡衝撞的特點，學者們推測這是一種精緻的緩衝結構，這些小腦油倉就像層層疊加的海綿，起到撞擊中保護頭部的緩衝作用。最奇特的是，現存的抹香鯨除了擁有這些小腦油艙之外，還有一個龐大的腦油器（spermaceti organ）。而已經滅絕的掠食型抹香鯨類由於顱骨盆太小，幾乎不可能存在這樣的構造。

作用三：「調整浮力」

鯨腦油器官也可以幫助調整鯨魚的浮力。當鯨腦油溫度與抹香鯨體溫相近時，鯨腦油呈現出液態流動狀，而冷卻到室溫的時候，其能夠凝固成類似石蠟的固態，但硬度不如石蠟。一般認為抹香鯨會通過增加局部血流量或吸入冰冷海水的方式，調節鯨腦油腔室內的溫度，讓鯨腦油溶解或凝固，從而改變比重，由此作為其浮力調節劑。據 Clarke 在 1978 年的文獻中記載，抹香鯨只需將鯨腦油的溫度往下調節 3°C 左右，就能夠使鯨腦油的密度變化到能夠使整個個體在 200 米的水深以下保持中性浮力的狀態。當前抹香鯨在所有已知的鯨類當中下潛深度最大、時間最長，潛水深度可達 2000 多米。而目前也就少數生活在海水中層的喙鯨能夠與抹香鯨拼比一下。

感謝評論區 @自由落體 指正，

目前被觀測到的下潛深度最深的海洋哺乳動物是柯氏喙鯨（學名Ziphius cavirostris）

抹香鯨：7,382英尺（2250米）

柯氏喙鯨：9,816英尺（2992米）

news.nationalgeographic.com

不太懂，可能是用來撞開冰山的？我記得好多鯨魚頭頂都是有疤的