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深海压力那么大,金属都能压扁,为什么鱼却没事「蛟龙号成功下潜」

  • 日韩车系
  • 2024-08-19 02:21:06
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各位网友好,小编关注的话题,就是关于蛟龙号完成300潜的问题,为大家整理了1个问题蛟龙号完成300潜的解答内容来自网络整理。

深海压力那么大,金属都能压扁,为什么鱼却没事

存在即合理,深海鱼既然可以生活在数千米的深海,承受上百的大气压,说明它们身体的构造肯定是和环境相符合的。

最重要的一点,深海环境中,深海鱼的内外压强相等或者相差不大。因为如果深海鱼内外压强相差过大,结果肯定是鱼儿被压扁!即便是坦克,在几千米的深海中也会被压扁。但是如果坦克里面灌满水,内外压平衡,坦克就不会被压扁。鱼儿身体的强度肯定不如钢铁,所以内外压差绝对不会太大。

深海压力那么大,金属都能压扁,为什么鱼却没事「蛟龙号成功下潜」 日韩车系
(图片来自网络侵删)

其次,深海鱼的肌肉和骨骼较为特殊,肌肉和骨骼变得十分柔软弯曲,任性十足,能够承受一定程度的内外压力差。还有就是深海鱼的细胞膜结构也和浅海鱼不一样,深海鱼的细胞膜流动性更强,抵抗压力性能更好。

总之,就是深海鱼无论从结构和组织上,都是朝着抵抗压力的方向发展。但是令人奇怪的是,不知道为什么很多深海鱼都长的奇丑无比,令人发指。


人类游泳通常不建议到50米以下,但人类最深的潜水实际上是300米,这太不可思议了!在那个深度,压力很大,但与更深的深度相比,这算不了什么。很难相信有些生物可以不被压碎而生存下来,有许多鱼类和海洋生物可以在水下3000米处存活!

在海底,人体会在极度的压力下被压碎,我们的耳膜会破裂,我们的肺会充满血液然后不能呼吸,窒息会是瞬间的。事实上,这一系列可怕的事件只会发生在水面下1000米的地方,更不用说在几公里以下的黑暗了。

尽管人类在这些深度的压力面前很脆弱,但是海葵、蠕虫、鱼类、鲸鱼、海豹、螃蟹和成千上万的其他海洋生物能毫不犹豫地承受着压力。虽然这似乎不可能,但请记住压力就是平衡。

当人类潜入水下时,我们感觉到的压力来自于我们体内被压缩的空气。我们的耳朵和鼻窦里有空气,还有肺和血管。水压会很高,导致空气在器官系统和组织中压缩。

然而,水是不可压缩的——这是气体和液体的主要区别之一。鱼体内没有可以压缩的气孔,主要由水组成,所以压力差保持平衡。

然而,鱼类并不是唯一在如此深度发现的生物。一些鲸鱼、海豹和其他鲸目动物能够潜入近3000米的深度。这些生物的肺和血管系统与人类有些相似,这怎么可能?

对于抹香鲸这种可以说是潜水最深的鲸类动物(不到3000米),压力无疑是一个问题,但它们进化出适应深海生活方式的能力。例如,这些深海哺乳生物的肺是完全可压缩的,这意味着它们可以迫使肺中的所有气体进入血液和肌肉,在那里,气体在压力下基本上可以溶解。这些器官已经适应容纳更多的肌红蛋白(肌肉中的储氧蛋白)和血红蛋白。

肺的压缩也阻止了肺泡的气体交换,从而阻止了氮气进入血流,如果人类深海潜水员从很深的地方升得太快,这将导致肺气肿。本质上,当溶解的气体以气泡的形式出现在人类血液中时,这可能是有害的,甚至是致命的。许多深海潜水生物自然学会了如何在水中缓慢上升,像人类一样减压以防止这种痛苦的状况。

如果没有体腔和组织中的气孔,深海生物不再像我们的身体一样容易受到压力的影响。此外,虽然有些生物的耳道中确实有空气(有些甚至在它们的头腔中有鼻窦),但是排列在这些腔中的组织通常是高度柔性的,并且容易膨胀,从而挤出空气并防止压差。

在一定深度以下,具有复杂器官系统的高级生物(除了海葵、蠕虫和某些节肢动物)根本无法生存。允许鱼类潜入7500米深处的是一种叫做氧化三甲胺的特别亲水的物质,这种物质可以防止蛋白质和其他重要分子在强烈的外部压力下在体内变形和压缩。

然而,在更极端的深度,这种分子不再能保护鱼类免受这种基本的生理压力,所以鱼类和海洋生物的深度是有限制的。对于那些确实存在于海底的奇异生物来说,研究是非常困难的,因为当它们被带到海面时,大多数都会因为缺乏压力而死亡。它们的膜是如此独特地适应,以至于除了极端的压力之外,它们不能保持身体的完整性。

在海洋中,每下降10.3米增加一个大气压,马里亚纳海沟底部可达到1000个大气压,足以将潜艇压扁,但是那里依然生活着不少的鱼类。

金属在海底也未必会被压扁,有些沉船是因为破损进水,最后船体内外都是海水,每块钢板内外的压力是比较均衡的,不会立马压扁,不过也会逐渐变形;反而是潜水艇那样的密闭设备,如果潜的过深,内外压力不平衡,超过钢铁能承受的极限后,潜水艇就是被压扁。泰坦尼克号沉没后,至今也没有被压扁,内部空间充满水,成为了海洋生物的乐园。

深海的鱼类与浅海的鱼有很大的不同,首先它们体内没有或者仅有很小的一部分空腔,这就使得它们不需要平衡空腔和海水的压力;其次,深海一些鱼类皮肤透水性较好,海水可以自由出入,生物体内无骨或者有比较薄、韧性比较好的骨头,可以随着海洋压力的变化而改变形状,自由进出的海水,在生物体内外都形成一定压力,压力均衡。

我们经常听说的深海鱼类拿出海面就会立即爆炸的说法并不准确,像拥有上述身体结构的鱼类,体内没有空气空腔,并不会发生爆炸。对它们来说,血液中融氧因为气压降低的析出才是致命的,类似于潜水员过快的从深水处浮上睡眠患“减压症”,造成组织的损伤。

深海里水压很大,每下降约10米就增加一个大气压的压力,对于水下上千米的鱼儿来讲,实际上承受了几百来个大气压,这些压强足以把具有空气空腔的坦克和潜水艇压扁,为什么这些鱼儿还能自由的游来游去?

根据达尔文生物演化理论,自然选择是演化的重要推动力,当深海鱼类为了适应深海的环境条件,种群就会发生演化,具有有利变异的鱼类就能够在深海中存活,繁衍并遗传给后代,这些演化要经历很多代,有时会需要长达上百万年的时间。

对于深海鱼类,它们经过长期的演化,鱼类的骨骼变的非常薄易弯曲,肌肉也进化的非常柔韧,同时,鱼类体内的生理组织也充满水分,体内不存在空气空腔,这使得鱼儿的体内与体外压力平衡。

深海鱼不光是体内生理结构的变化,外表与浅水鱼也有明显差别。这是由于深海环境的黑暗,谁也看不见谁,于是深海鱼类一般就放飞自我,有个性的随便长。深海鱼外貌都是丑出天际,这也算是自然进化的副作用吧。

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