1. 海底生物抗壓
在2017年,,一名科學(xué)家在馬里亞納海溝8000米的地方,,發(fā)現(xiàn)了一條魚,,這條魚也是世界上已知的,,生活在海洋最深處的魚類,。
科學(xué)家們將這條魚取名為“馬里亞納獅子魚”,,而且它的外表,,讓它看起來更像是一個“怪物”,,它既沒有魚鱗,,也沒有牙齒,看起來也好像是患上了“白化病”一般
2. 深海生物如何抗壓
深海魚類為適應(yīng)環(huán)境,,身體的生理機(jī)能已經(jīng)發(fā)生了很大變化,。這些變化反映在深海魚的肌肉和骨骼上。由于深海環(huán)境的巨大水壓作用,,魚的骨骼變得非常??;而且容易彎曲;肌肉組織變得特別柔韌,,纖維組織變得出奇的細(xì)密,。更有趣的是,魚皮組織變得僅僅是一層非常薄的層膜,,它能使魚體內(nèi)的生理組織充滿水分,,保持體內(nèi)外壓力的平衡。這就是深海魚類為什么在如此巨大的壓力條件下,,也不會被壓扁的原因,。
這個是自然選擇決定的.最開始,深海魚沒有現(xiàn)在這么抗壓,所以他們生活所謂的深海并沒有現(xiàn)在深,但是他們當(dāng)中有突變個體有了抗壓基因.種群基因庫中有了抗壓基因.這個基因可以通過自然選擇.讓魚的抗壓性狀有了優(yōu)勢.抗壓魚生活的深度越來越深.導(dǎo)致現(xiàn)在的深海魚.
本身構(gòu)造已為抗壓而進(jìn)化, 所以在50-100米水深生活的魚類,一上水眼睛便會突出來.
而1000米水深或以上的, 未上水便會爆開。
3. 海底抗壓材料
2020年11月10日8時12分,,“奮斗者”號成功坐底世界最深處馬里亞納海溝,,3位潛航員第一時間通過水聲通信系統(tǒng)向全國觀眾直播了他們所看到的萬米海底世界。
水聲通信是“奮斗者”號與母船“探索一號”之間溝通的唯一橋梁,,可以實現(xiàn)潛水器從萬米海底至海面母船的文字,、語音及圖像的實時傳輸。
作為一名聲學(xué)科學(xué)家,,劉燁瑤的注意力更多地放在“奮斗者”號的聲學(xué)系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài),,“幾乎沒有太多時間去觀察海里的生物和景色”。
他告訴記者,,相較于前兩代——“蛟龍”號與“深海勇士”號載人潛水器,,“奮斗者”號的聲學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化,這個系統(tǒng)由中國科學(xué)院聲學(xué)研究所牽頭研制,。
在11月16日的下潛作業(yè)中,,借助組合導(dǎo)航系統(tǒng)和聲吶設(shè)備,“奮斗者”號潛航員僅用了半個小時便成功取回了此前布放在萬米海底的3個水下取樣器,,實現(xiàn)了“海底撈針”,,并通過水聲通信機(jī)將取樣畫面回傳至母船。
“這一次萬米深潛,,不僅是從‘4位數(shù)’到‘5位數(shù)’的變化,。”劉燁瑤說,,“奮斗者”號的聲學(xué)系統(tǒng)突破了全海深難關(guān),,技術(shù)指標(biāo)更高,在整個海試過程中表現(xiàn)優(yōu)秀,,為全海深范圍內(nèi)的持續(xù)巡航作業(yè)提供了技術(shù)保障,。此外,由聲學(xué)多普勒測速儀和定位聲納及慣性導(dǎo)航等設(shè)備相集成的組合導(dǎo)航系統(tǒng),,還為“奮斗者”號的巡航作業(yè)提供了高精度的水下定位導(dǎo)航,。
萬米水壓強(qiáng)度,,相當(dāng)于2000頭非洲象同時踩在背上
“奮斗者”號載人潛水器要走向深海,首當(dāng)其沖的就是海水帶來的高壓,。
有這樣一個比喻:馬里亞納海溝最深處,,水壓超過110兆帕,相當(dāng)于2000頭非洲象踩在一個人的背上,。
“奮斗者”號全海深載人潛水器載人艙項目負(fù)責(zé)人,、中國科學(xué)院金屬研究所研究員楊銳告訴記者,如此高壓,,意味著“奮斗者”號的抗壓材料,、結(jié)構(gòu)設(shè)計等都面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
載人艙是全海深載人潛水器的核心部件,,是人類進(jìn)入萬米深海的硬件保障和安全屏障,。此前,世界上最先進(jìn)的全海深潛水器,,是美國2019年5月完成萬米下潛的“極限因子”,,其載人艙可搭載兩人。
這一次,,我國要嘗試的是萬米深海,,而且搭載3人,原有的材料已顯得非?!俺粤Α?。楊銳說,在萬米海深的極端壓力條件下,,按照載人艙的目標(biāo)尺寸和厚度要求,,原有的材料在強(qiáng)度,、韌性等指標(biāo)上都已不能達(dá)標(biāo),。
4. 海底壓強(qiáng)那么大 生物如何生存
一是靠潛水服的堅硬,二是靠潛水員適應(yīng)水壓的身體素質(zhì),。
海底也不是平的,,也有山巒起伏,所謂的海底的深度也是不一樣的,。淺的地方有幾十米,,深的地方有一萬多米。目前人類還潛不到海洋的最深處,。5. 海底生物如何抵抗水壓
現(xiàn)在潛艇能下潛的深度只有幾百米,,一旦超過了一千米就需要提升性能才能避免被壓扁的危險,所以一般的潛水艇都是不敢輕易超過1000米水深的,。美國比較厲害的潛水艇的下潛深度是六百多米,,而在前蘇聯(lián)的潛艇最大的下潛深度是1250米,,這艘潛水艇就已經(jīng)是下潛的極限了,如果想要潛入更深海底那么就需要改進(jìn),。
經(jīng)過對鯨魚的研究和調(diào)查,,它們的下潛深度是可以達(dá)到一千多米的,并且還可以在其中輕易地游動,,十分輕松,。而抹香鯨的下潛深度是最大的,能夠達(dá)到5000多米,,并且在海底它們能游動的非常自由,,一點都不會受到壓強(qiáng)的影響,實在是很讓人驚訝,。而潛水艇別說在海底游動了,,一旦超過承受的壓力,就會被壓扁損壞,,而其中的潛水員們也會受到生命危險,。
那么鯨魚的肉是要比潛艇的外殼更加堅硬嗎?其實不是的,,潛艇被壓扁的原因是因為內(nèi)部的壓強(qiáng)太小了,,而海底的壓強(qiáng)很大,導(dǎo)致潛艇外部的壓力向內(nèi)部擠壓,,導(dǎo)致潛艇變扁,。
而鯨魚在進(jìn)入幽深的海底之前,在自己身體內(nèi)部里充滿了水,,這樣鯨魚身體內(nèi)的壓強(qiáng)和海底的水壓是一樣的,,鯨魚就不會被壓扁了。
而在鯨魚的體內(nèi),,還有著表皮組織變成一層非常薄的層膜,,它能使鯨體內(nèi)的生理組織充滿水分,保持體內(nèi)外壓力的平衡,。
但潛艇就不一樣了,,潛艇的內(nèi)部是空心的,并且不能調(diào)節(jié)內(nèi)外壓力的差值,,這就導(dǎo)致潛艇潛到深水后,,還需要面臨巨大的水壓。
也有人做過實驗證明,,如果將潛艇內(nèi)部的壓力和外部保持一致的話,,那么潛艇就不會遇到危險,鯨魚就是用這個原理來海底自由穿行的,鯨魚想要下潛的越深,,那么它們往自己的體內(nèi)吸入的水也越多,,為的就是保持壓強(qiáng)的平衡,讓自己不受到危險,。
但是現(xiàn)在的潛艇水平還達(dá)不到下潛1000米的深度,,所以從鯨魚身上我們看到了未來潛艇的改進(jìn)方向,如果要加大潛艇內(nèi)部的壓強(qiáng)的話,,我們是不能夠直接在潛艇內(nèi)部加滿水的,,所以潛艇也需要更先進(jìn)的技術(shù)制造,潛水員們也需要裝備相應(yīng)的設(shè)備,。
6. 海底生物為什么能承受如此巨大的壓力
海底有壓力,,因為海水受地心引力的影響會產(chǎn)生一個向下的力,就是壓力,。所以海水越深,,壓力越大。海底的壓力最大,,要承受一個海那么多的水的重力,。
擴(kuò)展資料:
指水的壓強(qiáng)。用容器盛水時,,由于水受重力,,就有相當(dāng)于那么多重量的壓力,向容器的壁及底面作用,。盛在容器中的水,,對側(cè)面及底面都有壓力作用,對任何方向的面,,壓力總是垂直于接觸面的,。而且深度相同時,壓強(qiáng)也相同,;液體越深,,則壓強(qiáng)也越大。
例如,,在一個兩端開口的玻璃管的一端加一薄塑料片,,開口一端向上,,直放入水中時,,薄片不會下落。這是因為有水向上托之力(即向上的壓力),。然后將水慢慢地一點點灌入玻璃管中,,管內(nèi)的水面未接近管外的水面時,塑料薄片不會掉下,。這證明水有向上的壓力,,給薄片一個支持的力,。繼續(xù)加水至管內(nèi)外水面相平時,管內(nèi)水柱向下的壓力與管外薄片受到的向上壓力相等,,由于塑料薄片本身的重量而落下,。
此時,筒底薄片所受之向下的壓力是筒中水柱的重量,,所受之向上的壓力,,為筒所排除水的重量,二者相等而方向相反,,遂相消而等于零,,薄片是受重力作用而落下。如將玻璃管傾斜放置,,其結(jié)果也是一樣,。即水的壓力向上,各側(cè)面都有壓力作用,。
7. 海底生物如何抗壓
馬里亞納海溝被稱為世界上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一,,至今已經(jīng)形成了6000多萬年,馬里亞納海溝的8000多米,,因為陽光無法照射,,所以那里的生物視覺漸漸退化,那里強(qiáng)大的水壓足以碾壓任何生物,,超過8千米以上的深度被稱為人類的禁地,,甚至是所有生物的禁地,那里只可以用黑暗和恐怖來形容,,經(jīng)過這么多年的研究,,科學(xué)家真的發(fā)現(xiàn)了一些稀奇古怪的生物。
一,、小紅蝦,,比目魚
人類研究馬里亞納海溝至今已經(jīng)60多年,最開始的時候由于科學(xué)技術(shù)條件的限制,,沒有辦法太深入了解,,只能初步檢測馬里亞納海溝的溝底氣壓,希望在這里發(fā)現(xiàn)一些生命,,后來經(jīng)過科學(xué)家的不斷研究,,終于在這里發(fā)現(xiàn)了一些小紅蝦和比目魚的身影,以及一些其他小生物,,后來技術(shù)的不斷發(fā)展,,以及科學(xué)家們強(qiáng)大的求知欲望,終于在8千米以下的水層發(fā)現(xiàn)生物。
二,、深海獅子魚
2016年我國考察團(tuán)首次在馬里亞納海溝捕獲獅子魚,,這種獅子魚可以生活在6000~8000米深海,是迄今為止世界上發(fā)現(xiàn)海洋生物生活最深的魚類,,由于在海底世界要承受高壓低溫的環(huán)境,,這種魚連鱗片都沒有,身體有很強(qiáng)的柔韌性,,基因中沒有視覺的基因,,研究出它的生活方式有利于研究人類對如何抗壓的啟示。
三,、為了更好的適應(yīng)環(huán)境
想要在這種極端環(huán)境下生活,,沒有辦法改變環(huán)境,那就只能改變自身,,主要體現(xiàn)在這些深海魚與我們平常所見到的魚的樣貌不同,,這些深海里生活的魚組織柔軟甚至透明,可以看見內(nèi)臟,,可能在外表上不那么美觀,,但是仍然為科學(xué)家探索生物極限做出貢獻(xiàn)。
8. 海底生物怎么承受壓力
地球表面71%的面積是海洋,,隨著深度的不斷增加,,海水中的大氣壓力也在不斷增加,平均每下降10米就會增加一個大氣壓,,10000米深的海底大約有1000個大氣壓,,這個壓力是非常強(qiáng)大的,一個空心的鐵球都能夠被壓扁,,即使是實心的鐵球,,也會被壓下去幾毫米。
萬米海底有如此強(qiáng)大的壓力,,那么此處的海底泥土是否就非常緊密嚴(yán)實呢,?要知道這里的每平方厘米泥土都要承受1.2噸的重量,如果是在地面上,,這樣的壓力足可以將泥土壓得非常結(jié)實,。可是在海底情況就完全不同了,,根據(jù)科學(xué)家的探測發(fā)現(xiàn),,10000米深的海底泥土非常松軟,并沒有地面那樣緊密結(jié)實,。
9. 海底生物是怎么抵抗海水壓力的
可燃冰應(yīng)該是海水壓力,,使碳排放不出形成,。