作为生命体,我们是靠一个充满气体的空间(肺)生存的,而在陆地上,我们身体的内部压力只有一个大气压,这让我们感到很舒服。

当我们潜到池底时,我们的耳朵和鼻子可能会感到疼痛或不适。这是因为它们内部含有空气,不适感来自身体的气囊被水压压扁。

所以,当我们想到海洋的深度时,我们最关心的往往是压力水平。海洋的压力每增加10米水深就会增加1个大气压。

例如,在100米的水深处,压力约为10个大气压,是海平面压力的10倍。

为什么鲸鱼可以在深水中活动?

到达2000米深度时,将承受这里地面200倍的压力。大多数依靠肺部呼吸的生物(比如人类)都会被压力压垮,一些金属结构也很难被完好地运到这里。

不过,这个深度恰好是一些鲸鱼的觅食深度,它们和我们一样用肺呼吸空气,却活得很好。

这是因为鲸鱼有一个可收缩的肺,这使得它们可以一次潜入深海近两个小时而不会被压扁。

潜水时,这些鲸鱼将空气中的氧气储存在血液和肌肉中,并折叠肺部以不留下任何空气。

它们之所以能做到这一点,是因为它们的血红蛋白和肌红蛋白分子含量比其他哺乳动物高得多。

此外,这些鲸鱼还可以降低心率,暂时阻断身体某些部位的血液流动,有助于延长吸氧时间。

深海里的鱼是怎么生存的?

再深入一点,这些刚来觅食的生物是行不通的。为了适应更深的气压,需要进化一些“更专业的装备”。也只有久坐的“用户”才能做到这一点。

在海洋深处,压力是难以想象的。只要够深,密闭的金属空间(比如潜艇)肯定会被压垮。

但是有些生物还是可以在这里生存,这是因为生活在深海的生物大多是水,而水是很难压缩的;凹陷的器官)才能在这样充满气体的空间中生存。

世界海洋最深的地方是马里亚纳海沟。这里最深处超过11000米,平均深度超过8000米。如果把珠穆朗玛峰放在里面,估计连脑袋都不会露出来。

图为:在海底最深处发现的鱼

不过这里还发现了高级生物——马里亚纳狮子鱼(Pseudoliparisswirei),最深的鱼可以达到8200的深度。

这是一个人的极限没有气腔的生物体(生物极限是-8370米),因为高压也会破坏分子结构,比如构成生物体的蛋白质。

马里亚纳狮子鱼已经为这种环境进化出一些特殊的结构,比如骨头上的缝隙,这可能有助于它平衡内部和外部压力。

最重要的是,所有的深海生物都有一个叫做三甲胺N-氧化物(TMAO)的有机小分子,它可以防止生物体内的其他分子被高压分解(例如膜和蛋白质),而马里亚纳狮子鱼中这种小分子的含量非常高。

有趣的是,这种分子让鱼有一种“腥味”,浅水种也含有这种物质,但深海种更多,这也是深海种鱼腥味更重的原因。

最后

马里亚纳狮子鱼是完全“瞎”的,它的眼睛只是用来炫耀的,这是因为它生活的海洋深处完全是黑暗的,它们已经适应了这种无光的环境。

其实深海的环境比我们想象的要差很多,不仅压力变大,没有光,还很冷,氧气不多,食物也很少。

可以说,深海是一个非常难以生存的地方。如果在深海中发现一些生物,总能刷新我们对生物生存能力的认识。

深海生物很难研究,但是,因为压力会影响化学反应的速度(变得更快),而适应这些压力的生物在被带到海面进行研究时可能会遇到代谢问题。