深海為什么會有動物圖片,為什么構造怪異

中國研制的“蛟龍”號載人深海探測器,圖片來自網絡 。目前,我們對深海的探索仍然非常有限,主要依靠少數深海探測器 。深海里的魚大概不會捕食速度,因為漆黑的深海根本看不清楚 。深海拍到的海葵和蝦的圖片,就是互聯網深海探測器發回照片的直接證據 。
深海生物有科研價值,為什么構造怪異、恐怖呢?

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生物的形貌是由基因決定的,基因受環境的影響,在自然選擇的條件下,適應性較好的基因得以保存下來 。所以,一定程度上,生物的形貌是環境引起的,在本文中,我不去討論各種各樣的環境對基因的影響,那不是我的專長 。我就從力學環境這個角度,來探討一下高壓環境下生物的形貌特征,反正在深海區,長的丑一點,別的魚也看不到 。
1、深海環境的水壓水壓與深度正相關,水深越深,水壓就越大,公式如下,其中密度ρ和重力加速度g與高度也是有關的,但是這個值變化很小,在這里就忽略掉 。從公式中,地球上最深的馬里亞納海溝深度可達11km,底部的水壓有110MPa,人體正常的氣壓環境就是1個大氣壓,為0.1MPa,可見馬里亞納海溝的水壓是人體舒適氣壓的1100倍 。
在這樣的高壓環境下,人體是無論如何承受不了的,國際上,水深超過500m就是深海區了,此處的水壓約5MPa,仍然是一個大氣壓的50倍 。2、深海魚的形貌特征深海魚的特征是嘴大、眼大、帶光,外形上看,奇丑無比 。如下圖的深海琵琶魚,參差不齊的尖尖長牙,額頭上立著的一根“小燈籠”巨大的嘴巴貫穿整個臉頰 。當然,上述說的深海魚位于更加深的海底,生活在深海的中間層以下(1000m以下),這個范圍內,陽光已經無法穿透,深海中漆黑一片,
【深海為什么會有動物圖片,為什么構造怪異】水壓超過10MPa,是標準大氣壓的100倍 。3、力學環境與形貌關系在水壓超過標準大氣壓100的深海,高壓環境是深海生物的一個顯著特征,高壓的環境下,一方面深海生物自身細胞承受的壓強就較高,另一方面魚的外形結構也保證了具有較好的承壓能力 。上圖為深海釣魚的骨骼,實際上就骨骼來講,本身是鈣質,其承受能力還是較大的,比較結實的骨頭,比如人體的股骨,最大可受壓應力170MPa(下圖),即使把這快骨頭扔到馬里亞納海溝也不會被壓碎,
所以,單純從骨頭受壓來講,是完全沒有問題的 。但是,骨頭材料本身的極限壓力高,并不代表結構自身的應力狀態好,對于結構而言,不連續的地方容易出現應力集中,于是魚骨頭橫截面都是類似圓形截面,盡量地把壓力均勻分布開來 。這個的影響,也體現在魚類的外形上,比如,魚類的嘴巴是圓弧狀的骨骼,而不是三角狀,就是為了減小應力集中 。
骨骼的基本形態定下后,下面就是魚肉了,我們發現那些丑怪丑怪的深海魚,比較胖胖的,如上圖 。圓滾滾的外形,其實也是為了分散水對身體的壓力,這樣的胖胖的魚,就不會感到身體某個地方會特別的累(壓力被分散了) 。即使是那種瘦小的魚,其橫截面也是近似圓形的,當然,這種體型的魚存在一個非常大的缺點——游不快 。不像那種扁扁的魚類,可以在水中飛快地穿梭,如上圖,
這種扁扁的身材,最大限度地降低了水的阻力,能夠讓魚游的更快 。深海中的魚大概不是依靠速度捕食的,因為黑暗的深海根本看不清楚,這些魚就會另一種捕食方式——釣魚 。這也是為什么很多深海魚自帶燈籠,就是利用發光器吸引食物過來,然后張開大嘴,一口吞之 。4、總結深海魚生活在500m以下的大海中,越深魚就越長的丑怪,

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