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鲸鱼潜水深度是核潜艇的数倍,为什么?难道鲸鱼肉比钢材还硬?

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此前,印尼潜水艇在海洋中行进遭遇断崖,最终由于下潜过快被水压压成碎片的事件引起了不少人的关注,人们纷纷感慨,原来钢铁铸造的潜艇在海中竟然是如此的脆弱,遭遇断崖立即就会“船毁人亡”。相比之下,鲸鱼却能够在各个深度之间来回畅游,十分神奇。

能在海中肆意游荡的鲸鱼

那么,为何鲸鱼的潜水深度是核潜艇的数倍?难道说鲸鱼肉比刚才还硬吗?接下来,就让我们一起来看看,这其中到底藏着怎样的玄机!

人类建造的“深海巨兽”核潜艇

鲸鱼超强的潜水能力

在绝大多数人的印象当中,鲸鱼是自然界当中出了名的大个头,它们的体型往往十分巨大,看起来是能够轻松做到“宰相肚子里能撑船”的。并且有时候人们会将生活在海里的鲸鱼误认为是鱼类,毕竟它的名字里都带鱼,却不知道这家伙本质上是哺乳动物。

鲸鱼的种类非常多,比如经常上演“世纪对决”戏码的座头鲸与虎鲸,它们两都是鲸目,但是体型和灵敏度相差还是非常大的。除了在体型和外观方面会有着明显的差异,不同种类鲸鱼的潜水能力也是存在很大区别的。

鲸鱼的部分种类示意图

比如说小型的齿鲸下潜的深度就十分有限,往往是在100到300米左右的位置徘徊。而像体型最大的齿鲸抹香鲸就不一样了,这家伙体长可达18米,体重超过50吨。明明算是鲸鱼家族当中不太灵活的重量级选手,潜水能力却是相当的出众,可以算是鲸鱼当中的“潜水冠军”了。

根据资料来看,抹香鲸可以轻松下潜到3000米左右的地带,并且在这里呆两个小时是没有任何问题的。

海洋哺乳动物潜水排行示意图

要知道人类目前最强的核潜艇,能够下潜的深度不过也才1000多米,并且大部分都在300米到600米打转。这就能够看出,抹香鲸的潜水能力是核潜艇的数倍,甩了人类设备几条街。

由于海中的水压是根据深度不断在增加的,这种水压就连钢铁做成的核潜艇都能碾碎,非常的恐怖。可是在面对鲸鱼的时候似乎不起作用了,难道是因为鲸鱼真的“皮糙肉厚”,其肉比钢材还要硬吗?

被水压压碎的潜艇的艉部

事实上,作为需要使用肺呼吸的哺乳动物,鲸鱼在下潜之前是会在水面猛吸一口气的,而像抹香鲸这种大型鲸鱼,它们的肺不仅数量多,体积也更大,这就使得它们吸气之后可以使用很久,不需要进行频繁的换气。以上,是它们解决吸氧问题的关键。

不过,人们更关心的还是为什么鲸鱼可以承受住水压的变化。

雌雄抹香鲸和人类的体型对比图

其实从它们的身体构造就能看出来,它们确实是皮糙肉厚。但是在这之下,还藏着玄机,那就是它不少骨骼的连接部位,实际上是比较松弛的。而其胸部也相对柔软,这就导致面对较大的水压时,鲸鱼会收缩自己的胸部和肺部,从而使体内的压力和外界的水压达到相对的平衡。

一旦达到了平衡,水压对它的伤害就可以降到最低了,甚至说都难以被察觉,毕竟早就已经习惯了。

抹香鲸的骨骼示意图

这时有人可能会说,如果不断挤压肺部难道不会将刚才在水面深吸的那口气都挤光吗?这样的话,鲸鱼又凭什么能在水下这么深的地方呆这么久呢?

这实际上是因为它们在挤压肺部的时候,是将肺部的空气赶到了肺内坚硬细小的“细支气管”当中,这相当于将其分散储存了。所以,鲸鱼才能做到既挤压肺,又能够正常呼吸的情况。

“深海之王”抹香鲸

并且不少科学家认为,它们还可以通过挤压鱼鳔当中的空气,来实现与外界的压力守恒。

那么,既然人类已经完全理解了鲸鱼的潜水技巧,甚至明白它们是如何维持压力平衡的,为何不能将其应用于核潜艇上呢?

全身覆盖钢甲的核潜艇

核潜艇为何做不到这样?

其实核潜艇的外观和鲸鱼还是比较相似的,甚至有些模仿的意味,对此不少人表示如果某头鲸鱼“近视眼”是有可能爱上核潜艇的。可是在潜水能力方面,二者确实还是相差甚远。

首先从核潜艇和鲸鱼的构造来看,核潜艇虽然是特制的金属材料制成,按理来说比鲸鱼的皮肉更加坚固,更能承受水压的变化,但事实却不是这样。

很多潜艇设计都受到了抹香鲸的影响

因为随着下潜深度的提升,对待水压要采取的并不是强硬地“抵抗”,而是要学会和鲸鱼一样使用以柔克刚的方法。

简言之,鲸鱼虽然没有钢铁般坚硬的皮肉,但是正是它身上肉的“松紧有度”,使其能够通过调整身体来实现压力守恒。至于核潜艇反而是被刻板的外观所限制了,难以利用这种方式做出改变。

相当“聪明”的抹香鲸

其次从鲸鱼不断挤压胸肺来平衡水压的行为来说,核潜艇是肯定做不到的。因为核潜艇首先要确保的是其中工作人员的安全,让他们处在一个安全的环境当中。所以要在不妨碍其中人类生存的情况下,做到和鲸鱼一样,那是不可能的。

所以,咱们只能寄希望于核潜艇本身的外部条件是铜墙铁壁,能够扛得住水压的攻击。

潜艇的内部结构示意图

目前来看,对待1000米以内的水压还是比较容易的,但是也要警惕出现断崖,下潜深度骤然超标的情况,就像咱们开头所说的印尼潜艇。

综上所述,相信大家都明白了为什么核潜艇看起来明明比抹香鲸更加“坚固”,却无法下潜到相同的深度。

海中断崖现象的示意图

毕竟从本质上来说,核潜艇是在抗衡水压,而鲸鱼则是在利用自己的进化优势排解水压,使其变成自己可以接受的样子。

由此可见,想要让核潜艇的下潜深度不断提升,我们依旧要向鲸鱼学习。不过这种学习绝不是照葫芦画瓢,而是要在鲸鱼下潜原理的基础上做出一定的改变和创新,使得这种方法适用于核潜艇,符合人类的需求。

深海中游行的抹香鲸

值得一提的是,别看鲸鱼的潜水能力确实很强悍,但是它们在潜水时也会发生意外,甚至有一些也患上了“潜水病”,这又是怎么回事呢?

鲸鱼潜水也会遇见意外

咱们在前文中叙述了有关抹香鲸潜水的相关特征,可以看出这家伙确实在漫长的进化当中,掌握了一定的本领,并且也让自己的身体更适合潜水。但是民间有这样一句俗话叫做“淹死的都是会游泳的”,而抹香鲸也会这样。

因为鲸鱼的寿命还是比较长的,但是长寿不代表着体内的器官功能不会老化,所以有时候不少“不服老”的鲸鱼会下潜到自己身强力壮时到达的深度,并且在那里依旧待相同的时间。

抹香鲸一般能活到80岁左右

可是由于身体当中器官的老化,导致它们高估了自己的潜水能力,最终在氧气不足的情况下没有顺利上浮到水面换气。这样的话,哪怕是鲸鱼,也是会被“淹死”的,虽然听起来不可思议,但是事实确实是这样。

此外,科学家在最新的研究中发现,抹香鲸的骨骼内部是有减压病的症状的,因为在这里出现了类似人类潜水员骨骼当中的“小坑隙”。

减压病又称“潜水员病”

所谓的减压病指的就是水下的高压会将肺部空气当中的氮挤出来,并且将融入血液当中,导致血液或者身体里出现气泡,最终导致身体组织缺氧。

此前人们一直以为抹香鲸能够完美解决这一问题,可是从其骨骼内部的研究来看,抹香鲸其实也会患上减压病,甚至有的还会因此搁浅身亡。

搁浅在岸边的抹香鲸

当然,科学家认为鲸鱼如此慌忙地上浮,与商业捕捞船的活动也有关,它们极有可能受到了惊吓才会做出这种举动。

对此,你怎么看呢?欢迎来评论区留言。关注CHN九象科技,通过科普,你会发现这个世界有太多奇妙无比的事情。

评论
生态环境局~褚全立
太师级
人类想要通过鲸鱼使核潜艇的下潜深度不断提升,绝不是照葫芦画瓢,而是要在鲸鱼下潜原理的基础上做出一定的改变和创新,使得这种方法适用于核潜艇,符合人类的需求,更好的服务人类。
2022-10-07
演绎无限精彩
大学士级
核潜艇是在抗衡水压,鲸鱼会收缩自己的胸部和肺部,利用自己的进化优势排解水压,使体内的压力和外界的水压达到相对的平衡。
2022-10-07
刘东霖
少师级
人民幸福国家富强
2022-10-07