海洋的最深处可达上万米,通常超过八千米就很少有鱼类的身影,极端的水压下仍然有其他生物生存,为什么深海鱼类可以在数千米深的海水中生存呢?
水压对于人类来说感受很明显,在潜水的时候会感到耳膜隐隐作痛,通常人们潜水深度不超过40米,但也有一些极限潜水者,通过水肺潜水可以潜入三百米的深水。
虽然只有几百米,但这对于人类来说是十分了不起的挑战记录了。因为我们一直生活在陆地上,身体结构并不适合在深水中活动,难以承受巨大的水压。
我们站在地球表明的气压等于1atm(标准大气压单位),如今进入海水,每下降10米就会增加1个大气压。如果到达海洋最深处大约11000米,这是在水上承受气压的1100倍。
如果人类不通过潜水器进入几千米的深的海中,耳膜会破裂,肺部会破碎,瞬间窒息。虽然人在深海中是极其脆弱的,但对于许多深海生物来说却毫不费力地承受着这些压力,巨大的鲸类也可以潜入几千米的深海。
虽然这看起来是不可能的,但压力最终的结果导致平衡。
人类在潜水深海中时,我们所感受的压力来自于身体内的空气被压缩,我们的耳朵、血管、肺部等器官组织内都有空气存在,都将被巨大的水压破坏。
液体不像气体一样可以压缩,鱼的身体主要由水构成,因此可以保持水压平衡,人类发现最深处的鱼存在于大约八千米深的地方。
许多动物学会适应深海环境,比如用肺呼吸的鲸类,它们将肺部的气体压缩溶解到血液和肌肉中,产生大量肌红蛋白(肌肉中的储氧蛋白)和血红蛋白。
阻止氮气进入血液,当这些鲸鱼在到达海表面的过程中,是非常缓慢的,逐渐适应的过程能防止减压带来的巨大痛苦。所以大多数深海海洋鱼类是无法突然被打捞上来的。
为了适应更极端的水压环境,许多生活在超过7000米深度的鱼,体表会大量分泌一种叫做三甲胺氧化物(TMAO)的物质,这对维持细胞渗透压平衡至关重要。
一些甲壳类动物体内会自动生成,但鱼类大多依靠食物产生这种物质。超过8400米之后就鲜有鱼类的踪迹,水压越大的地方生物数量越少,这里的生物不得不减少对氧气和食物的消耗速度,但终究在这样恶劣的极端环境生存了下来。
试想一下,如果你掉入海中有可能沉入几千米深的海底吗?如果一个玻璃瓶沉入海底,会不会被巨大的水压压碎呢?
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