鱼类如何在水下的压力下生存?

2015年7月26日

问题

在海洋最深处的压力可能达到每平方英寸8吨,为什么进化出来的生物没有被这种压力压垮呢?

回答

金妮·史密斯回答了艾伦的问题。

金妮-嗯,首先要说的是,我们生来就能承受压力。我们一直受到来自上方空气的压力。实际上,你可以看到这个压力有多大如果你曾经见过有人从一个罐子里面吸出空气然后它马上就皱了因为空气压力大到足以压碎那个罐子。大多数时候它不会压碎的唯一原因是因为里面也有空气。我们的身体也是这样工作的。我们体内有空气,周围也有空气,这样就平衡了。当你进入深海时,压力会大得多。实际上,压强增加了1个大气压。所以,这是我们在海里每下10米所承受的压力之一。所以,深海生物承受的压力可能是我们的一千多倍。 But they've evolved to live in that pressure. And one of the things they do is that they don't have air pockets inside them like we do. They use other things. So, their muscles for example have lots of water in them and water isn't compressible. You can't crush it. So, that kind of stops them from being squeezed too much. They have lots of different changes to their physiology. So, some of them have this molecule called a (PISA) light which actually prevents other molecules from being distorted when they're under pressure. We don't really understand how this works because one of the big challenges of studying these animals is like we couldn't survive down there, they actually can't survive up here when there isn't as much pressure. If you went down into the deep sea, picked up one of those fish and brought it back to the surface, by the time you got it here, it wouldn't look a lot like it looked when it was down there, and that makes them really difficult to study.

克里斯-埃文。

Ewen -是的,金妮,这真的很好,但是鲸鱼是怎么做到的呢?

金妮——我还等着别人问呢。所以,鲸鱼和其他在不同压力环境中穿梭的动物实际上是最难的。它们有很多不同的适应能力来帮助它们。其中之一是它们的肺会有效地塌陷所以当它们下潜时,那些充满空气的口袋基本上就消失了所以它们不再存在了它们可以在生理上处理这种情况如果我们的肺塌陷了,它们就不能。那真是个坏消息。它们也没有其他充满空气的腔,比如鼻窦。

他们也有各种各样的行为,不是吗?它们浮出水面的速度更慢,这样就不会把残留在肺部的气体压缩到很小的体积,然后有效地让它溶解在血液中,这就是当你把它放在那种压力下会发生的事情,如果它们浮出水面的速度非常快,它们就会得弯曲病。但它们没有,因为它们上升的速度相对较慢,这意味着气体有机会从血液中的溶液中出来,进入肺组织。它以足够慢的速度进行,这样你就不会在血液中形成气泡。但如果你用水下爆炸和地震勘探石油之类的东西来吓唬鲸鱼,就会让它们冲上水面,然后它们就会得弯曲病,人们在观察鲸鱼骨头的地方发现了鲸鱼尸体。其中一些已经有100多年的历史了你可以看到所谓的骨质坏死。在这里,供应那块骨头的血管里形成了一个气泡,气泡滞留在血管里,阻断了供应,因此下游的骨头就失去了活力,骨头就死了,骨头上就出现了一个洞。这表明鲸鱼可能会因为受到惊吓而患上减压病。

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