海兽长时间潜入深海的秘密
2016年05月27日 02:48
来源:中国网
由于摄取食物不同,海兽潜水的深度也各不相同。海豚以各种鱼类为食,可下潜到100—300米,时间可达4—5分钟。抹香鲸捕食深海大王乌贼,最深可下潜至千米深。从潜水深度、时间来看,海兽都堪称动物界的“潜水冠军”。
不借助任何装置的潜水员,一般只能潜到水下五六十米的深度。海兽的潜水本领比人类高得多。所谓海兽,是指海洋中的胎生哺乳类动物、它们用肺呼吸、体温恒定、身体呈流线型,且前肢特化为鳍状,如鲸类、海狮、海豹等。全世界共有130多种海兽。
由于摄取食物不同,海兽潜水的深度也各不相同。海豚以各种鱼类为食,可下潜到100—300米,时间可达4—5分钟。抹香鲸捕食深海大王乌贼,最深可下潜至千米深。从潜水深度、时间来看,海兽都堪称动物界的“潜水冠军”。
那么海兽是如何做到长时间潜入深海的呢?
生命离不开氧,海兽也一样。海兽和鱼类不同,海兽没有鳃,不能直接从海水中摄取氧。因此,为了潜水的需要,海兽下潜时体内必须储备所需的氧,由此可见,海兽体内的储氧能力比陆生兽类要强得多。科学家研究证明,海兽的储氧途径主要有两种。一种是把氧存在血液中。比如,斑海豹潜水时,有时是呼气后潜水,有时是吸气后潜水,这说明它们在潜水过程中,肺中的储氧量并不是主要的,而是通过血液来进行的。海兽的血量为体重的15%左右,陆生兽类则约8%。因此,海兽的血液是天生的“氧气仓库”。另外,海兽的肌肉也具有储氧作用。海兽肌肉中所含呼吸色素要比陆生兽类高出许多倍,储氧量可占全身储氧量的50%。
常识告诉我们,潜水越深,潜水者所受的压力就越大。如果海兽下潜到千米下的海水深处,它所承受的压力将达数百个大气压。海兽为什么有如此高的耐压性呢?原来,为适应环境,海兽的身体生理机能已经发生了很大变化。这些变化具体表现在骨骼和肌肉上。比如,由于深海环境的巨大水压作用,海兽的骨骼变得容易弯曲,肌肉组织变得特别柔韧,纤维组织变得出奇细密。此外,海兽身体内外压力是一样的, 各种组织如细胞膜之类的内外压力在一定范围内可以传递,就像一个不盖盖子的瓶子,无论放到多深的水中,都不会变形。
此外,海兽的胸部等处还有许多特殊的血管网,静脉管里有许多活瓣,在短时间内可积蓄大量血液。当需要潜水时,海兽全身血管收缩,产生大量过剩血液。通过这种储存方式,减轻了心脏负担,填补了因肺气被压缩而形成的胸腔空间,提高了潜水适应性。
人潜水时,需要不断补充空气,由于肺泡不收缩,氧气会溶解到血液中。而当人从深海回到岸上,周围的压力突然下降,体内的氮气形成气泡,气泡进一步积累到关节处,从而会引起膝部、肘部、髋部或肩部痛疼,这就是潜水病。那么海兽在深海里上上下下为什么没有潜水病呢?主要是因为它们的胸部会随外界压力的增加而收缩,肺也会随着缩小,肺泡自然变厚,气体交换停止。这样氧气不会溶解于血液中,海兽便不会患潜水病。(转自蝌蚪五线谱)
探秘深海的“精灵”
“虽然工作量极大,但如果真能发现那些嗜压、嗜冷的极端微生物,从中分离出有用的酶,对于食品加工、医药都有很大作用,”王玉光说。 最深处达8527米的雅浦海沟,高压、幽暗、寒冷,但却并非生命禁区。 5月15日至25日,“蛟龙”号载人潜水器在这里进行了五次下潜作业,带回了很多珍贵样品,包括海星、海参、海鳃、水母等肉眼可见的巨型底栖生物,近底层水样、沉积物等。
2016-05-26 01:29
“蛟龙”号助力深海科研梦
自2013年首个试验性应用航次以来,“蛟龙”号已搭载过20余位科学家赴千米深的大洋深处观察、记录,帮助他们实现深海科研梦。 “我们将来的目标是打造共享的平台,汇集各研究单位、各领域的专家共同商讨制定航次任务,倡导航次成果交流共享,”国家深海基地管理中心副主任邬长斌说。 除了航次任务组织和实施的优化,潜水器技术团队也在努力通过技术改进和升级,研制更多的“蛟龙”号下潜可搭载的作业工具,以提高作业效率。
蛟龙号技术首次商用:来吧 坐上潜水器去看海
“三亚最主要的旅游资源是大海,但是一些不会游泳、不敢潜水的人,或者身体状况不适合接触大海的人,却无法体验海洋的魅力。现有的一些潜水器,都是舷窗式的,人们只能透过很小一块窗户往外看,于是我们提出开发一款全通透的潜水器。
2015-12-16 07:12
引领深海新兴产业发展
“海洋资源开采是海洋经济的重要组成部分,但应在保护海洋生态环境的前提下进行,《深海法》的出台进一步规范了企业勘探开发深海海底区域资源的行为。”崔维成说,《深海法》对深海海底区域资源勘探开发中的海洋环境保护作出了明确规定,以保证可持续利用深海资源。
2016-04-07 05:59
依法开发深海海底资源
重视环保 《深海法》又一亮点 重视深海环境保护,这是《深海法》的又一亮点。 对比国外相关立法,全国环境资源保护法研究会副会长张梓太发现,《深海法》虽然篇幅较短,但有关环境保护的规定较多。
深海立法将推动深海产业发展
国家海洋局副局长孙书贤认为,我国总体上大洋事业的发展已经取得了长足的进步,但是和先进发达国家还有一定的差距,特别是在深海资源开发的能力方面,仍需要继续努力。 按照《公约》的规定,深海海底区域及其资源是全人类共同继承的财产。
2016-03-02 07:32
深海海底区域资源勘探开发法草案做修改
法律委员会经研究,建议采纳上述意见,将这一条修改为:“从事深海海底区域资源调查活动的公民、法人或者其他组织,应当按照有关规定将有关资料副本、实物样本或者目录汇交国务院海洋主管部门和其他相关部门。负责接受汇交的部门应当对汇交的资料和实物样本进行登记、保管,并按照有关。
2016-02-25 01:30
中国中车研制出全球首套 商业深海采矿设备
SMD公司研发的该套设备重量逾310吨,功率超过2兆瓦,有效结合了公司在水下油气领域、挖沟铺缆等领域开发的成熟技术,是世界上功率最大的水下采矿设备。“深海硫化物位于1500米左右的海底,这套设备是根据客户采集深海硫化物的需要量身设计的,能在2000米以内的水域开采矿石。”SMD公司副CEO迈克说。![]()
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