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抹香鲸的潛水能力遠遠超出潛艇,為什麼它不扁平,不會患上潛水病?

作者:科學信仰

人類想去海洋,但這并不是一件容易的事,因為随着深度的增加,壓力會逐漸增加,在幾百米的深度,水壓可以使人變成骨粉,得名:"下維打擊"。

當然,從來沒有人因為人類的耐力而被從三維生物壓成二維照片,這根本不足以支撐他們潛入幾百米的深度,而目前人類在沒有任何防護裝備的情況下最深潛的記錄是139米,由法國的Gion Neri設定。雖然人類憑自身能力沒有辦法向海洋深處挺進,但人類的智慧、智慧催生了工業制造能力,是以能夠推進到更深海的工具已經出現,我們稱之為潛艇。在各種潛艇中,戰略核潛艇無疑是潛水之王,它們的潛水深度通常可以達到四五百米左右,有的可以達到公裡。

抹香鲸的潛水能力遠遠超出潛艇,為什麼它不扁平,不會患上潛水病?

有史以來最強大的潛艇不是最新的戰略核潛艇,而是前蘇聯制造的邁克級攻擊核潛艇,最大潛深1,250米,是目前俄亥俄級戰略核潛艇的三倍多。

核潛艇具有超強的金屬外殼,能夠遊入深海1000多米,這對于人類來說已經太大了,無法與生活在深海中的潛艇相比,以前的深海探測器的記錄顯示,仍然有生活在水下8000多米的生物。如果我們對生活在奇異形狀的深海中的生物太陌生,那麼就有一種我們非常熟悉的生物,那就是抹香鲸。抹香鲸是生活在海中的一種哺乳動物,它體型龐大,可達到18米長,重量可達50噸,從外觀上看,抹香鲸的硬度遠不及鋼制核潛艇,但其潛水深度卻是核潛艇無法比拟的。

抹香鲸的潛水能力遠遠超出潛艇,為什麼它不扁平,不會患上潛水病?

抹香鲸是已知潛水最多的哺乳動物,水下1000多米是其經常活動的區域,而且為了能夠捕捉到自己喜歡的王烏賊,它也經常到兩三公裡左右的地方,目前有記載的抹香鲸最大潛水深度約為3600米。

這幾乎是俄亥俄級戰略核潛艇的10倍。在硬度方面,抹香鲸顯然無法與潛艇相提并論,但為什麼它們能承受兩三公裡深的水壓呢?為什麼它沒有被"下層罷工"壓入照片中?事實上,抹香鲸從一開始就無法潛入這樣的深度,它的潛水能力也是在漫長的進化過程中逐漸獲得的,而它進行深潛的能力的關鍵在于它能保持身體内外水壓平衡,進而保護内髒免受水壓。核潛艇比抹香鲸笨拙得多。

抹香鲸的潛水能力遠遠超出潛艇,為什麼它不扁平,不會患上潛水病?

由于核潛艇内部需要保持功能,是以沒有辦法實作内外壓力平衡,是以隻能依靠硬殼來對抗壓力,是以自然下潛的能力相對有限。

如果抹香鲸的深潛能力源于其平衡體内外水壓的能力,為什麼它不會讓潛水生病呢?對潛水有一定常識的人,一定知道潛水病,可以稱為減壓病,它不僅會給潛水員帶來極大的不适,而且會給人的生命帶來極大的不适。那麼潛水病是怎麼回事呢?在水中的高壓條件下,空氣中的氮氣會更多地溶解在人體血液中,如果潛水員快速漂浮,那麼壓力就會迅速降低,此時溶解在血液中的氣泡就會釋放出來,這些氣泡會堵塞血管,導緻栓塞,進而死亡,這就是潛水疾病。然而,抹香鲸的漂浮和潛水速度比人類快得多,達到每分鐘數十米,為什麼不患上潛水病呢?

抹香鲸的潛水能力遠遠超出潛艇,為什麼它不扁平,不會患上潛水病?

抹香鲸不會患上潛水疾病,因為它們有特殊的技能。

抹香鲸在潛水前首先用空氣填充肺部,一旦開始潛水,胸部會随着外部壓力的增加而收縮,肺部收縮,肺泡相應地變厚,最重要的是當肺泡停止與外部交換氣體時,當身體的血液僅供應給大腦和肌肉時,氮不會溶解在血液中。人類在潛水時需要保持呼吸,是以肺泡一直被氣體交換,氮氣不斷溶解在血液中,如果漂浮得太快,勢必會患上潛水病。

抹香鲸的潛水能力遠比潛艇強,但它們既不扁平也不生病,這種強大的能力非常值得研究。自現代科學誕生以來,人類從仿生原理中學到了很多東西,也許未來人類能夠通過對抹香鲸的仿生研究來制造更強大的潛水裝置。

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