「动物百科」深海鱼为什么能承受巨大的水压?

深海鱼为什么能承受巨大的水压?

在万米深的海渊里,身长几厘米的小鱼所承受的压力接近1吨重,这么大的压力可以将比坦克更坚硬的东西压扁,生活在海面下大约8000米处的马里亚纳狮子鱼,是目前人们发现的“最深的深海鱼”。作为对比,人类潜水的深度一般都在10-20米以内,最极限的深度也不过三百来米。要知道,在水下8000米处,静水压大约是800个大气压左右,差不多相当于一头成年公牛站在你的指甲盖上。要是没有深潜器,人类是绝无可能到达这么深的海中的。那么深海中的鱼类为何能生存呢?它们为何能承受深海巨大的水压呢?

随着水深的增加,水压会远远大于大气压,导致周围的水会开始向内挤压充气的物体。

而大部分的硬骨鱼某种意义上就是一个充气的物体,因为它们体内有一个充气的鱼鳔。对于生活在浅海的硬骨鱼类来说,鱼鳔是它们非常重要的一个结构,可以帮助鱼类调整浮力,从而实现上浮或者下潜。但是对于深海鱼来说,充满气的鱼鳔无异于一个脆弱的气球,外部巨大的水压会毫无保留地挤压、蹂躏这个气球,直到它炸成碎片为止。因此,很多深海鱼在进化的过程中“舍弃”了鱼鳔这个“危险”的结构,转而依靠某些脂类来提供浮力。

相比于浅海中的鱼,深海鱼的骨骼和肌肉含量都比较少,而脂质和胶质则相对较多。此外,深海鱼骨骼中软骨的比例也远高于浅海鱼。对于深海鱼来说,这都是为了适应深海生活所作出的必要的“妥协”。所谓“过刚则易折”,相比于骨骼和肌肉,脂质和胶质能更好地帮助鱼类对抗巨大的压力。

同时这样的身体结构还有另外一个好处,较低比例的骨骼和肌肉能降低深海鱼的能量消耗,而高比例的脂质则同时能够储存更多的能量,这对于身处营养贫瘠、氧气稀薄的深海的鱼类来说是至关重要的。

前些年被评为世界上最丑生物的水滴鱼——软隐棘杜父鱼就是一个很好的例子。被捕捞上岸的水滴鱼往往是软趴趴的一滩粉红色物体,活脱脱像一个长着大鼻子的史莱姆。然而在深海中水滴鱼的外形和普通鱼类并无二致,只是在被捕捞上岸的过程中,由于压力的迅速降低让它们的身体结构被破坏,成了我们看到的样子。而在它们生活的地方,却正是这一身的胶质帮助它们存活了下来。

原来,为了适应环境,深海鱼类的生理机能已经发生了很大变化。这些变化反映在深海鱼的肌肉和骨骼上。由于深海环境的巨大水压作用,鱼的骨骼变得非常薄,而且容易弯曲;肌肉组织变得特别柔韧,纤维组织变得出奇的细密。更有趣的是,鱼皮组织变得仅仅是一层非常薄的层膜,它能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。这就是它们为什么在如此巨大的压力条件下,也不会被压扁的主要原因。

总体来说,这是因为所有鱼类体内的气压都与它们平常活动水域的水压相平衡,而这种平衡的状态是由鱼体内的组织结构决定的。鱼类大都可以通过体内的鱼鳔来维持压力的平衡。

不过,一般的鱼在深海里游动确实是存在一定风险的。当它们向上浮时,如果浮得过急,体内压力可能会使鱼身炸开;而如果它们下沉得过快,外部水压就极有可能将它们压扁。听起来有些惊险,不过,只要鱼类不过于急速地上浮下潜,基本就不会有生命危险。

在深海中,生活着许多大小各异的鱼类。对于一些小鱼来说,它要承受和它身体不相称的巨大的压力。令人不可思议的是,这些小鱼却游动自如。这些看似弱小的鱼类,为适应环境,它们的身体的生理机能已经发生了很大变化。

这些变化体现在深海鱼的肌肉和骨骼上。由于深海环境的巨大水压作用,鱼类的骨骼变得非常单薄;而它们的肌肉组织则会变得非常柔韧,纤维组织细密得出奇;鱼皮组织变得非常薄,仅仅是一层薄膜。这样的结构能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。所以,深海鱼类在巨大的压力条件下,也不会被压扁,依然能自在地遨游。

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