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标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压

标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压 真实存在的巨型海怪!北欧神话中的“北海巨妖”,未知海域的霸主!

海怪,一直是人们茶余饭(fàn)后最热(rè)衷的谈资(zī),也(yě)是大(dà)家对深海探(tàn)索最大的(de)恐惧。

在挪威(wēi)的大海中,和三文(wén)鱼一样(yàng)被(bèi)广为人知的(de)生(shēng)物(wù)叫“克拉肯”,这个家喻户晓的挪威海(hǎi)怪还有(yǒu)另外(wài)一个(gè)名字“北海巨妖”。

它(tā)被认(rèn)为是(shì)最有可能存在的(de)神(shén)话物种(zhǒng),虽然(rán)没有人真正见过(guò)它的(de)样(yàng)子,但是(shì)在(zài)众多小说(shuō)和(hé)影视作品的渲染之下,这个北欧神(shén)话中的明星海怪早就已(yǐ)经红出圈了。

根据神话(huà)记载,“北海(hǎi)巨(jù)妖(yāo)”居(jū)住在挪威和格陵兰(lán)岛附近,它的背部周长1500米,比一(yī)座小(xiǎo)岛还要(yào)大(dà),可以轻易(yì)地使(shǐ)用(yòng)它的触手将巨(jù)大(dà)的船只完全拖入海底,甚(shèn)至还有军舰遭遇海(hǎi)外袭击沉入海底的传说。

那么(me)这究竟是一种什(shén)么样的恐(kǒng)怖力量(liàng)呢(ne)?阿基(jī)米德已经给(gěi)了我们答案(àn),浸没(méi)在流体中的物体上的浮力,相当(dāng)于物体(tǐ)排开流体(tǐ)的重量,所以(yǐ)只需(xū)要用(yòng)船舶的(de)总吨位(wèi)乘以海水的(de)密度和重力,然后减去(qù)船的(de)重量,就可以知道(dào)还要(yào)将一艘普通大小的舰(jiàn)船完全拖到(dào)水下(xià)至少需要(yào)400吨的力量。这(zhè)对海怪的(de)肌肉力(lì)量要(yào)求,超出了人(rén)类的认知范围。

随着现代生物学(xué)的发(fā)展(zhǎn),过于荒诞夸张的(de)海怪传说也(yě)逐渐消失。由于从(cóng)来没(méi)有发现过北(běi)海巨(jù)妖的尸骨残骸,所以人(rén)们(men)猜测它(tā)没有脊椎和骨骼。因(yīn)此挪威海怪的(de)原型被认为是(shì)一(yī)种巨大的(de)头(tóu)足类深海海洋(yáng)生物。

随(suí)着人类对海洋的(de)不断(duàn)探索和(hé)研究,发现在黑暗冰冷(lěng)的(de)深海(hǎi)当中,海(hǎi)洋生物(wù)已经进化得相当怪异,甚(shèn)至恐怖,而且非常地(dì)巨(jù)大。巨型的日本蜘蛛蟹、大红水母、鲱王黄带鱼、大王乌贼(zéi)、格陵兰鲨鱼(yú),以及巨型的等足类动物等(děng)等。

这些巨型深海生物(wù)和它们潜水区(qū)的(de)近亲相(xiāng)比,就好(hǎo)像得了巨(jù)人一(yī)样。其(qí)实在寒冷黑暗的极端压力环境的深海(hǎi),海洋生物进化出巨大(dà)的体(tǐ)态(tài)几乎是(shì)必然的(de),那(nà)么(me)其背后的生物学原因(yīn)到(dào)底(dǐ)是什么?挪威海怪的(de)原(yuán)型又(yòu)是谁呢?

海洋占据着地球71%的表面积,但是人类对海洋的探(tàn)索却不(bù)到5%,在(zài)超(chāo)过13.5亿立方(fāng)千米的海(hǎi)水深处(chù),星罗(luó)密(mì)布地(dì)埋葬着人类文(wén)明的(de)遗迹,以及太多(duō)未知(zhī)的神秘生物。

200米深度以上(shàng)的(de)海(hǎi)洋叫做海洋上层,在(zài)这(zhè)里阳光可以明显(xiǎn)地直(zhí)射下来(lái),是海洋中(zhōng)唯一存在光合作用的区域。浮游生物和绝大部(bù)分的海洋生物在这(zhè)里营造出了一(yī)片丰富多彩且欣欣向(xiàng)荣的海(hǎi)底世界。

当深度超过(guò)200米,就(jiù)到(dào)了海洋中(zhōng)层,海水的温度、盐度和密度在这里发生了急(jí)剧的变化,阳光变得越来(lái)越(yuè)微弱。到达1000米以下的(de)深(shēn)海(hǎi)层,我们会发现海洋生物已经开(kāi)始进化出(chū)了照明设备。

我们唯一(yī)能看到的光(guāng)亮来自鱿鱼的(de)皮肤或者(zhě)是(shì)琵(pí)琶鱼诱饵器官(guān)所发出的生(shēng)物光。

从海平面以(yǐ)下(xià)400米(mǐ)开始,海洋中(zhōng)的食物就变得非(fēi)常稀缺了,随着阳(yáng)光的逐渐减弱,光合作用的藻类和(hé)浮游生物彻(chè)底消失了,作(zuò)为食物链中的关(guān)键(jiàn)部(bù)分,这直接导(dǎo)致了深海动(dòng)物们的生活变(biàn)得(dé)更加艰难(nán)。

多数(shù)的(de)海洋(yáng)生(shēng)物只能依靠浅水区倾泻下来的有机物碎(suì)屑进行(xíng)生存,这种像雪花一样(yàng)飘落(luò)的沉(chén)积现象叫做“海洋(yáng)雪”,主要由死亡的(de)浮游生(shēng)物,上层生(shēng)物的粪便颗粒以及一些腐烂(làn)的尸体碎片构成(chéng)。

有(yǒu)很多(duō)的海洋(yáng)生物是完全依赖“海洋雪”所(suǒ)生(shēng)存(cún)的,所(suǒ)以海洋雪是深海和(hé)底部生态(tài)系统的(de)基础,但是它(tā)们不足(zú)以(yǐ)支(zhī)持大量的生命(mìng)物质,食(shí)物网的紧(jǐn)张导(dǎo)致了深(shēn)海中的(de)生物数量(liàng)稀少(shǎo),同(tóng)时也让深(shēn)海(hǎi)生物(wù)的捕食(shí)压力大大增加,许多不吃“海(hǎi)洋雪”的生物(wù),就只能以(yǐ)吃“海洋雪”为食的(de)动物。

所以在这(zhè)个区域,任何的鱼(yú)类(lèi)、甲壳类或者是头足类的动(dòng)物都是更(gèng)大型(xíng)捕食(shí)者的目标。为(wèi)了(le)摆脱这样的困境(jìng),所有的生物都在(zài)努力地(dì)进化,让自己(jǐ)从猎物转变(biàn)为“顶(dǐng)级捕食者”。

比如被人们(men)认为是最接近挪威海怪原(yuán)型的重(zhòng)点(diǎn)嫌(xián)疑犯(fàn)---深(shēn)海巨鱿。说到巨型鱿鱼,我们最先(xiān)想(xiǎng)到的就是传说中的“大王乌贼”。

大王乌贼是大王(wáng)鱿科,大王鱿属的头足类软体(tǐ)动(dòng)物(wù),因此(cǐ)准确来讲应该叫“大王鱿”,它(tā)们实际上并不是乌(wū)贼。巨型的鱿(yóu)鱼大多(duō)栖息在绝对(duì)黑暗的深(shēn)海当(dāng)中,一(yī)直以来都是谜(mí)一般的存在(zài)。

在21世纪之前,我(wǒ)们对(duì)巨型鱿鱼的了解主(zhǔ)要是(shì)来(lái)自(zì)被冲上岸边(biān)的标(biāo)本(běn)。直(zhí)到2004年,人类才(cái)在1000米的深海中,拍到(dào)了第一张巨型鱿鱼(yú)的照片,有史(shǐ)以来发现的大(dà)王(wáng)鱿最大的(de)个体长达13米,就好像(xiàng)一辆公交(jiāo)车在深海(hǎi)中(zhōng)航(háng)行。与大多长度不(bù)超过60米的(de)鱿鱼相比(bǐ),大(dà)王鱿的(de)体(tǐ)重能够(gòu)达(dá)到275公斤。科学家们(men)认为,由于拥(yōng)有如此巨大的体型,它们(men)的(de)上面几乎(hū)没有捕食者。

大王鱿拥(yōng)有两(liǎng)条极长的触腕(wàn),能够(gòu)达到其他腕长(zhǎng)的(de)2.5倍到4倍(bèi)。触腕长有4个吸盘,可以轻(qīng)易且舒(shū)适地捕食深海中的其(qí)他鱼类(lèi),但(dàn)大王(wáng)鱿(yóu)并(bìng)不是(shì)深(shēn)海鱿鱼中最大(dà)的一种,目(mù)前人类(lèi)所发现的最(zuì)大深海鱿鱼是(sh标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压ì)大王(wáng)酸浆(jiāng)鱿,这种生(shēng)活在南极海(hǎi)域的巨型(xíng)鱿鱼身(shēn)长大约10米,虽然没有大王鱿长,但(dàn)是体重能(néng)达到大王鱿的2倍(bèi),它(tā)们(men)是世界上最大的(d标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压e)无(wú)脊椎动物,更是一种具有侵(qīn)略(lüè)性的顶(dǐng)级捕食者,尽(jǐn)管(guǎn)它们无法击沉军舰,但(dàn)是却可以(yǐ)轻(qīng)而易举地(dì)颠覆(fù)帆(fān)船或者是小型的渔船。

因此,大(dà)王酸浆鱿(yóu)被认为是(shì)最接近挪威海怪原(yuán)型(xíng)的(de)物(wù)种。而深(shēn)海能够(gòu)如(rú)此巨大的另一个原因,让我们对海底(dǐ)的巨(jù)兽(shòu)有了(le)新的认(rèn)知(zhī),我们都知道(dào),越大的(de)生物体吃得(dé)也就越多,但是克莱伯定(dìng)律告诉(sù)我们,生(shēng)物体的新陈(chén)代谢和(hé)身体大(dà)小之间并(bìng)不(bù)是一个(gè)线性的(de)关系。比如(rú)一个200斤的胖子所(suǒ)燃烧的卡路里(lǐ),绝不会是一个100斤美(měi)女的两倍;一匹比老鼠重1000倍的(de)马,也不(bù)需要多出1000倍的能量才能够驰骋草原。

它们(men)之间(jiān)其实有(yǒu)一(yī)个非常漂(piāo)亮的数学关系,克莱伯(bó)定律的适用范围非常(cháng)广。从地球上最大的生(shēng)物(wù)蓝鲸(jīng)到极(jí)小的(de)线粒体都(dōu)遵循着克(kè)莱伯定律。而巨大的深海鱿(yóu)鱼将克(kè)莱波定(dìng)律(lǜ)提升(shēng)到了一个(gè)新的水平(píng)。

研(yán)究发现,巨型(xíng)鱿鱼的新陈代谢率(lǜ)非常低,一条(tiáo)5KG的(de)成年鱼类可以让一条(tiáo)500公斤的鱿鱼吃(chī)上半年,因为它们每(měi)天只需要燃烧45卡路(lù)里的(de)能量(liàng),这相当于一个(gè)成(chéng)年人慢跑1.98公里。巨(jù)型由(yóu)于每(měi)天(tiān)只需要0.03公斤的(de)食物就可以维(wéi)持生命,这个能(néng)量需求比其他(tā)同级别(bié)掠食者要低上600倍,这也意味着它们的生活是慢(màn)节奏的,不(bù)会像大白鲨那样狂野地追逐猎物。守株待兔是巨型鱿鱼的生存之道。

大王酸浆鱿(yóu)还拥有动物(wù)界中最大的(de)眼(yǎn)睛(jīng),宽度能够达到(dào)30厘米。它们的眼睛(jīng)长有发光器,能够自己产生光芒(máng),也能够觉察到其他(tā)生(shēng)物所发(fā)出的微(wēi)光(guāng),但是它们大(dà)眼(yǎn)睛的主(zhǔ)要作用是用(yòng)于对付(fù)自己的天敌(dí)抹香鲸。深海中(zhōng)的生物身体(tǐ)巨大(dà)的另一个原因很(hěn)可能是深而寒冷的水(shuǐ)。

伯格曼法则认为,在恒温动物(wù)当(dāng)中,即使是同种动物,生活在寒冷地(dì)方(fāng)的个体(tǐ),其体积、体重一般较生活在(zài)温(wēn)暖(nuǎn)地方(fāng)的个体都会(huì)大一些。但(dàn)是很明显,某些(xiē)变(biàn)温动物(wù)也遵循这个法则。所(suǒ)以,我们会在极地(dì)区域的海(hǎi)洋当(dāng)中看到超出常规的(de)巨(jù)大海绵、蠕虫,甚至是巨(jù)大的(de)单细(xì)胞生物。其中最有趣(qù)的是北冰洋中最(zuì)大(dà)的(de)鱼类---格(gé)陵兰(lán)鲨。

成年的格陵(líng)兰鲨体(tǐ)长7米,体(tǐ)重可达1400公斤,生活(huó)在2000米以下的极地深海当(dāng)中。是(shì)唯一能够全年抵御北极寒冷水域的鲨(shā)鱼。格(gé)陵兰鲨同样有着极低的新陈代谢,捕食(shí)的方(fāng)式也和巨型鱿鱼相似,它们善(shàn)于采取以静(jìng)制动的方式,坐等(děng)食物(wù)自(zì)己上门,如果(guǒ)没有活的,它们也会吃掉能够找到的任何动物尸体。

格陵兰鲨还(hái)是世界(jiè)上最(zuì)长寿的脊椎动物,在它(tā)们的眼睛里有一些蛋白质,在它(tā)们(men)出生之前就已经(jīng)形成了,这些蛋白质不会随着年龄的增(zēng)加而降解。所以科学家通过对其(qí)进行碳(tàn)定年法(fǎ),估计它们的平(píng)均(jūn)寿(shòu)命至少为272岁。一些(xiē)心情舒畅、心情安逸的格陵兰鲨甚至可能会超过500岁。

我们(men)刚才所聊的(de)这些海(hǎi)洋生物(wù)都是(shì)在4000米以(yǐ)上的海水区域,而(ér)当我(wǒ)们穿(chuān)过深海层潜入到更深的(de)海(hǎi)底时,一些极端的深海巨人症的案(àn)例再一次刷(shuā)新了我们对(duì)海洋的认知(zhī)。

在海平面以(yǐ)下4000到6000米的区域叫做深(shēn)渊层,是海洋中最(zuì)宽(kuān)广的地(dì)带,总面积(jī)超(chāo)过3亿平(píng)方公里,占(zhàn)地球表面(miàn)积的60%。6000米以下(xià)的深海是(shì)超深渊层,也叫(jiào)哈达尔区域,它一般存(cún)在(zài)于狭(xiá)长的V型海底峡(xiá)谷深(shēn)处。地球上目前已(yǐ)经(jīng)确定(dìng)的(de)哈达尔栖息(xī)地(dì)46个,最(zuì)深(shēn)的(de)一处(chù)是形成于6000万年(nián)前的马里(lǐ)亚纳海(hǎi)沟。哈达尔区域处(chù)在绝对的黑暗(àn)当中,水温在1到4摄(shè)氏度之间,压力是(shì)地面上的1100倍以(yǐ)上(shàng)。

在这里(lǐ),海洋(yáng)生命(mìng)的基础“海洋雪”几乎(hū)不会再流(liú)淌下来(lái),理论(lùn)上不(bù)会有生(shēng)命(mìng)出现(xiàn)在(zài)这样的(de)极端环境当中。但是,当(dāng)人类(lèi)到达这里时,发(fā)现(xiàn)很多的片脚类(lèi)生物(wù)在海(hǎi)底爬行,而且(qiě)体型巨(jù)大(dà)。潜水中的端(duān)足类生物长度一般在1cm左右,但在(zài)这(zhè)里,同类(lèi)物种的体(tǐ)长能(néng)够达到34cm,这样的视觉效果(guǒ)相当于你看到了一只蚊子,比老鼠还要大上(shàng)一(yī)圈(quān)。

科(kē)学(xué)家还(hái)在这(zhè)里发(fā)现了(le)世界上最大的脚角类动(dòng)物,以及长(zhǎng)达50厘米的超巨型的等足类(lèi)动物(wù)。这些巨(jù)大(dà)的片脚(jiǎo)类和等足类动物在10000米(mǐ)深的海底默默无闻地做着(zhe)清道(dào)夫(fū)的工作,它们会吃掉(diào)任何出现在(zài)面(miàn)前的分解物质。

庞大的体型可以让它们储存更多的能量和食物,也可以为干(gàn)饭而长途跋(bá)涉(shè)到更远(yuǎn)的距离。但是在(zài)这(zhè)样的极端环境之下,这(zhè)里的食物(wù)资源仍然非(fēi)常(cháng)贫瘠(jí),这些巨大的(de)生物(wù)的食(shí)物来源依然(rán)令人费解(jiě)。后来(lái),研(yán)究人员在一种端足类动物(wù)的身上发(fā)现了一种独特的(de)纤维(wéi)素酶。

这(zhè)种纤(xiān)维素酶(méi)有一个神(shén)奇的功(gōng)效(xiào),它可以分(fēn)解(jiě)植物物质(zhì)。但是生活在0植(zhí)物环境中的端足(zú)类动物,理(lǐ)论上是(shì)不(bù)需(xū)要这种酶的,海洋雪形式的(de)藻类也根本(běn)无(wú)法抵达这(zhè)里。

但(dàn)科学家测(cè)试研究这(zhè)种(zhǒng)独(dú)特(tè)的纤维素酶,发现它可以将锯末或者是木浆直接转化为葡萄糖。而且环境的(de)压(yā)力越大,这种酶的活(huó)性就越大,消化(huà)纤维素的速度也(yě)就会越快。

另外,在(zài)万米的海底(dǐ)这种超高压低温的环境当中,海(hǎi)水会变得更(gèng)加(jiā)粘稠(chóu),较大的体态可能会让这(zhè)些深海无脊椎动物在呼吸上具有更大的(de)优(yōu)势,更好地克服(fú)水中(zhōng)较大的黏性(xìng)力,这可(kě)能是它们进(jìn)化成巨大(dà)体态的另(lìng)一个原(yuán)因。而(ér)在对这些海底生物的研究当中(zhōng),人(rén)类得到了更为震惊的发现。

广州地球化学研究(jiū)所(suǒ)曾在10000米水(shuǐ)深的(de)钩虾体(tǐ)内发现了C14的信号。让人(rén)感到(dào)遗憾的是(shì),这些C14的(de)信号竟然(rán)来自人为的核爆。

科(kē)学家还在(zài)马(mǎ)里亚(yà)纳(nà)海沟的深处检测到了塑料垃圾。尽管现在的浩瀚海(hǎi)洋广阔,生(shēng)态资源丰(fēng)富(fù),但其(qí)中(zhōng)很多区域的生态系统是非常脆弱(ruò)的(de),许(xǔ)多(duō)的海洋生物已经濒(bīn)临灭绝的边缘(yuán),甚(shèn)至很(hěn)多的(de)物(wù)种在人类发现之前(qián),它们可能就已(yǐ)经灭(miè)绝了。从(cóng)1950年到现(xiàn)在,人类所制造的塑(sù)料垃圾已(yǐ)经超过(guò)了100亿吨,平均每年都有超过(guò)3000万吨的塑料废(fèi)弃物排入到海洋当中。

环境污染、过度捕捞、深海(hǎi)采矿、气候的变(biàn)化所导致的海洋化学(xué)变化都是对海洋生态系统的严重威(wēi)胁,所以保护环境人人有责。

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