潜水动物的独门秘籍

科学家一直致力于探索潜水的生存奥秘:是什么原因导致潜水在肺部储氧量有限的情况下,还能在深水中待很长时间呢?最近,生物学家们终于在多种潜水身上找到了答案。

威德尔海豹生活在南极沿海水域,是优秀的游泳健将,几乎有一半的时间都是在水下活动,潜水本领也十分高强。尽管正常情况下它们在水下只待5分钟左右,但通常可以一口气在水下停留20分钟——25分钟,最长可达48分钟以上。它们能从冰层下面游到5000米远的地方,然后再返回原处钻出水面。

曾有一只威德尔海豹的潜水深度达到600米,在这样的深处,它的体表每平方厘米承受的压力达62千克。这位深水“潜水员”本身的肺活量并不是很大,它又是如何承受如此巨大压力的呢?

研究表明,威德尔海豹可将大量氧气储存在血液和肌肉中,其储存量超过自身肺活量的13倍。威德尔海豹血液中的红细胞和红细胞中血红素的浓度大大高于其他。而潜水时间不长的海狮,其血液成分与一般一样,完全靠肺部供氧。由于这个原因,海狮较易适应陆地上的大气环境,可以离开水。

为了抵挡水压,大多数潜水的呼吸道都有软骨加固结构。不过深水中压力毕竟很大,潜水时肺部易受挤压,储存在肺部的空气几乎全部被压缩进入气管,由肺部向血液供氧的功能几乎停止。因此,氧气不会再溶入血液,从而使海豹上浮时不会患上潜水病。

美国加利福尼亚大学生物学家列·鲍夫研究过北方海象的生活。这种海象最大可达3吨重。它们一年中在水里生活的时间不少于10个月,但定期返回陆地上的常住地,因此可在它们身上安装水深自动记录器,然后记录下研究需要的各种数据。专家从中了解到,海象有90%的时间是在水下度过的,一般潜水深度达500米——700米。北方海象潜水的最高纪录是1250米,水下逗留持续时间最长达62分钟,一般只需3分钟就能钻出水面。

棱皮龟能潜入水下1200米,尽管它们大多数时间生活在水下150米——450米处,因为那儿有它们最喜爱的食物——大水母。有时为了躲避鲨鱼,它们才潜入1200米甚至更深的水域。当血液中的氧气消耗殆尽时,它们也能停留在水下。由此看来,棱皮龟的大脑在缺氧状态下也能工作。

科学家对潜水的研究有助于医治病人。心肌梗死和中风死亡的主要原因,就是心脏细胞或脑细胞缺氧。而在潜水时,几乎每次都经历细胞缺氧的“险情”。难怪生理学家说,海豹每次潜水就是经受一次心脏病发作的过程。

通过揭示如何度过“缺氧关”的奥秘,也许能为医生和病人提供战胜死神的办法。

看不过瘾?点击下面链接!
本站微信公众号:gsjx365,天天有好故事感动你!
编辑推荐
美图欣赏