蓝鲸只捕食磷虾,蓝鲸所吃的这类浮游生物因海洋区域不同而属不同的物种。在北大西洋,北方磷虾, Thysanoessa raschii, Thysanoessa inermis和Thysanoessa longicaudata是蓝鲸的主要食物。在北太平洋Euphausia pacficia, Thysanoessa inermis, Thysanoessa longipes, Thysanoessa spinifera和Nyctiphanes symplex是主要食物;而在南极,南极磷虾, Euphausia crystallorophias 和 Euphausia vallentni是蓝鲸的主要食物。 蓝鲸通常捕食它能找到的最密集的磷虾群,这意味着蓝鲸白天需要在深水(超过100米)觅食,夜晚才能到水面觅食。觅食过程中蓝鲸的潜水时间为一般为10分钟。潜水20分钟并不稀奇,最长的潜水时间记录是36分钟(西尔斯,1998年)。蓝鲸捕食的过程中一次吞入大群的磷虾,同时吞入大量的海水。然后挤压腹腔和舌头,将海水经鲸须板挤出。当口中海水排出干净后,蓝鲸吞下剩下的不能穿过鲸须板的磷虾。
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