【海洋之谜】探索海兽不患潜水病的秘密

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不借助任何装置的潜水员,一般只能下潜到五六十米的深度,而且在水下逗留的时间,最多也就几十分钟。然而海兽就不同了。海兽的潜水本领比人类要高超许多。6 \7 f1 D* n! e  w
生活在海洋中的各种海兽,因为其摄取食物不同,潜水深度是不同的。海豚以各种鱼类为食,它可下潜到100~300米的深度,时间可达4~5分钟。抹香鲸有食深海大王乌贼的习性,所以每当它发现爱吃的猎物,总是穷追不舍,最深能下潜到千米水深。/ U$ R+ u' T" H7 T+ l+ \7 X5 q* N
常识告诉我们,潜水越深,潜水者所受的水压就越大。如果海兽下潜到千米以下的海水深处,它所承受的压力达数百个大气压。那么,人们有理由提出这样的疑问,海兽为什么有如此之高的耐压性?海兽的身体组织究竟是如何适应水下的压力变化?这些问题是科学家多年来一直研究讨论的课题,因为这项研究有助于帮助人类潜入更深的水中。
8 F; {! S& n( M, Z: N0 \生命离不开氧,海兽和鱼类一样,在海水中也不能离开氧气。但是,海兽和鱼不同,海兽因没有鳃,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。这样海兽的体内储氧能力要比陆生兽类大得多。人们观察发现,斑海豹在潜水时,有时是呼气后潜水,有时又是吸气后潜水,这说明海豹在下潜中,肺内的储氧并不是主要的,而是通过血液来进行的。因此,海兽的血液是它的“氧气仓库”。海兽除血液储氧外,肌肉也有较强的储氧作用。海兽肌肉中所含呼吸色素要比陆生兽类高出许多倍,储氧可占全身储气量的50%。由于海兽长时间潜水生活的需要,其身体结构已发生许多变化。例如,它们的胸部等处有许多特殊的血管网,静脉管里有许多活瓣,在短时间内积蓄大量血液。当需要潜水时,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,提高其潜水适应性。% P& U9 \8 A1 ]: Q7 E% a
不仅如此,海兽既能迅速下潜,也能骤然上浮,在千米水深范围内,上上下下,而不会患潜水病。这是为什么呢?人们发现,鲸在潜水时,胸部会随外界压力的增加而收缩,肺也随之缩小,肺泡自然变厚,气体交换停止。这样氧气就不会溶解于血液中,鲸自然不会患潜水病了。人则不然,人在潜水时,仍需要不断补充空气,肺泡也不收缩,氧气必然会溶解到血液中去。# a/ A0 t% }; x7 C3 V% l4 I' u7 v
揭开海兽潜水之谜,对于人类开发海洋非常有益。但是,这方面的理论很不完善,特别是将海兽不患潜水病的生理机制,完全用于人类的潜水活动,则有较大的差距。人们期望着在不远的将来,也能和海兽一样随时潜入海水深处,不再为潜水病所困扰。
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滕3269
活跃在2021-8-1
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