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深海里的魚類經(jīng)受著巨大的壓力考驗。就拿7000多米深海里的小魚來說，實際上它要承受700多個大氣壓力，令人不可思議的是，這些魚類竟能游動自如。在萬米深的海淵里，身長幾厘米的小魚所承受的壓力接近1噸重，這么大的壓力可以將比坦克更堅硬的東西壓扁，為什么這些小魚就能承受如此巨大的壓力呢？ 原來，為了適應(yīng)環(huán)境，深海魚類的生理機能已經(jīng)發(fā)生了很大變化。這些變化反映在深海魚的肌肉和骨骼上。由于深海環(huán)境的巨大水壓作用，魚的骨骼變得非常薄，而且容易彎曲；肌肉組織變得特別柔韌，纖維組織變得出奇的細(xì)密。更有趣的是，魚皮組織變得僅僅是一層非常薄的層膜，它能使魚體內(nèi)的生理組織充滿水分，保持體內(nèi)外壓力的平衡。這就是它們?yōu)槭裁丛谌绱司薮蟮膲毫l件下，也不會被壓扁的主要原因。
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人類潛水已經(jīng)有2000多年的歷史了，從最初的“扎猛子”到如今攜帶各種專業(yè)潛水器械，越來越多的人喜歡上了潛水運動。不過對于人類來說，不攜帶氧氣瓶，僅靠面鏡和蛙蹼進(jìn)行自由潛水，確實是一件相當(dāng)困難的事情。迄今為止，人類自由潛水的極限深度不過100多米，可企鵝、海豚、海豹等動物的潛水深度可達(dá)500米以上！是什么讓這些同樣用肺呼吸的動物能潛水如此之深呢？ 原來，這些具有深潛功能的動物們都有一個神奇的肺——即使被壓扁、變形、收縮，也不會造成任何傷害，并且可以在短時間內(nèi)自行恢復(fù)。這些動物的肺還具有特殊的保護(hù)器，比如海豹的肺部表面有一層活性劑，在這層活性劑的保護(hù)下，海豹的肺相當(dāng)柔韌有力，不僅能輕松對付水中的高壓，還能自如地舒展、恢復(fù)。 如果人類擁有這種神奇的肺，是不是就可以長時間深潛呢？回答是否定的。因為，決定生物能否長時間深潛還有一個指標(biāo)，那就是攝取和儲存氧氣的能力。 與陸地動物不一樣的是，深潛動物在屏住呼吸時，主要依賴儲存在肌肉中的氧氣，而陸地動物卻是依靠停留于肺部的氧氣。研究顯示，王企鵝在下潛至510米深時，可將體內(nèi)全部氧氣量的47％儲存在肌肉中，其余氧氣則在血液和肺部循環(huán)，而人類只能將體內(nèi)15％的氧氣儲存在肌肉中。科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，在海豚、海豹和抹香鯨等深潛高手的肌肉中，肌紅蛋白的含量都格外高。肌紅蛋白是一種將血液中的氧吸收并儲存起來的蛋白質(zhì)，因此，即便這些動物不進(jìn)行呼吸，它們的也能堅持長時間的工作。
當(dāng)然，如果能使新陳代謝的速度減緩，就能更加合理地分配有限的氧氣，同時保存體力，這對需要長時間潛水捕食的動物來說很重要。幸運的是，這些深潛高手們真的具有這樣的能力。 有科研人員做過實驗，他們在7頭海象身上綁了傳感器，用以測算它們的心率。在陸地上時，這7頭海象的平均心率為107次/分鐘，但隨著它們在海水里下潛深度的不斷增加，心率也開始逐漸下降，直至下降到39次/分鐘。在另一次對海豹的測試中，科研人員甚至得到了3次/分鐘的極限心率記錄，而且有兩次心跳的間隔居然長達(dá)26秒！心跳減慢就意味著新陳代謝的下降，所以，在含氧量低和血液循環(huán)減慢的情況下，這些動物仍然能長時間地進(jìn)行深潛捕食。 人類不能像這些深潛動物擁有功能強大的肺，也不能將過多的氧氣存儲在肌肉里，更不能隨意地降低心率，相反，一旦人類潛水過深，還容易患上減壓病，造成嚴(yán)重傷害甚至死亡！ 人在潛水時，越來越大的壓力會將人體內(nèi)的氮氣壓迫進(jìn)人的血液或別的組織液中；當(dāng)潛水者快速返回水面，壓力突然下降時，氮氣又會從中離開，這個過程非常容易在人體內(nèi)形成氣泡，而這些氣泡輕則會引起人們頭暈、關(guān)節(jié)痛等不適，重則會造成人們耳聾、失憶、呼吸困難甚至死亡！深潛動物在下潛時，體內(nèi)氮的濃度基本不變，而且，當(dāng)它們的肺被壓扁后，不僅氮氣，肺里的其他氣體也不會進(jìn)入血液或其他組織中，因此這些動物們就免去了減壓病的煩惱。 |
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