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

在(zài)挪威的(de)大(dà)海中(zhōng),和三文鱼一样被广(guǎng)为(wèi)人知的生(shēng)物叫(jiào)“克拉(lā)肯”,这个(gè)家喻户晓的(de)挪威海怪(guài)还(hái)有另外一个名字(zì)“北海巨妖”。

它被认为是最有可能存在的神话物种,虽然没有人真正见过它的样子,但是在众(zhòng)多小(xiǎo)说和影视(shì)作(zuò)品的渲染(rǎn)之下(xià),这个北(běi)欧神话中的明(míng)星海(hǎi)怪早就已经红(hóng)出圈了。

根据神话记载(zài),“北海巨妖”居住在(zài)挪(nuó)威和格陵兰岛(dǎo)附近,它的背部周长1500米(mǐ),比一座(zuò)小岛还要大(dà),可以轻易地使用(yòng)它(tā)的触(chù)手将巨大的船只完全(quán)拖入海(hǎi)底,甚至还有军舰遭(zāo)遇海(hǎi)外袭(xí)击沉入(rù)海底的传说(shuō)。

那么这究竟是一种什么样的(de)恐怖力量呢(ne)?阿基米(mǐ)德已经给了我(wǒ)们(men)答案,浸没在流体(tǐ)中的物体(tǐ)上的浮力,相(xiāng)当于(yú)物(wù)体排开流(liú)体(tǐ)的(de)重量,所以只需要用船舶的(de)总吨位乘以海水的密度和重(zhòng)力,然后减去船的(de)重量(liàng),标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压就可以知(zhī)道还(hái)要(yào)将一艘普通大小(xiǎo)的舰船完(wán)全拖到水下至少(shǎo)需要400吨的(de)力量。这对海(hǎi)怪(guài)的肌肉力量要求(qiú),超出了人类的认知范围(wéi)。

随(suí)着现代生物学(xué)的发展,过于荒(huāng)诞夸(kuā)张的(de)海(hǎi)怪传说也逐渐消失(shī)。由于从来(lái)没有发(fā)现过北海(hǎi)巨妖的尸骨残骸,所以人们猜(cāi)测它没有脊(jí)椎和(hé)骨骼。因(yīn)此挪威海(hǎi)怪的原型被认为是一种巨大(dà)的头足(zú)类(lèi)深(shēn)海(hǎi)海洋(yáng)生(shēng)物。

随着人类对(duì)海(hǎi)洋(yáng)的不断探索和研究,发现(xiàn)在黑(hēi)暗(àn)冰冷的深海当中(zhōng),海洋生(shēng)物已经进化得(dé)相当怪异,甚(shèn)至恐怖,而(ér)且非常(cháng)地巨大。巨型的日标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压本蜘蛛蟹、大红水母、鲱(fēi)王(wáng)黄带(dài)鱼、大(dà)王乌(wū)贼、格陵兰鲨(shā)鱼(yú),以及(jí)巨型的等足类动物等等。

这些巨型深海生物和它们潜水区的(de)近亲相(xiāng)比,就好(hǎo)像得了巨人(rén)一样。其实在寒冷黑暗(àn)的极端(duān)压力环境的深海,海洋生物(wù)进化(huà)出(chū)巨大的体(tǐ)态几乎是必然的,那么(me)其(qí)背后的生(shēng)物学原因到底是什么?挪威海怪的原型(xíng)又是谁呢?

海(hǎi)洋占据着地球71%的(de)表面积,但是人类对海洋的探索(suǒ)却不到5%,在超过13.5亿立(lì)方千米(mǐ)的海水(shuǐ)深处,星罗(luó)密布地埋葬着人类文明的遗迹,以(yǐ)及太多未知的神秘生(shēng)物。

200米(mǐ)深(shēn)度(dù)以上的海洋叫(jiào)做海洋上层(céng),在(zài)这(zhè)里阳光可以明显地直射下(xià)来,是海洋中唯(wéi)一存(cún)在(zài)光合作(zuò)用的区(qū)域(yù)。浮游生物和(hé)绝大部(bù)分的(de)海洋(yáng)生物在这(zhè)里(lǐ)营(yíng)造出了一片丰富多彩且欣欣向荣的海底世(shì)界。

当深度超过(guò)200米,就到(dào)了海(hǎi)洋中层,海水(shuǐ)的温度、盐(yán)度和密(mì)度在这里(lǐ)发生了急剧的变化,阳光变得越来越微弱。到达1000米以下的(de)深海层,我们会发现海(hǎi)洋生物已经开(kāi)始(shǐ)进化出(chū)了照明设备。

我(wǒ)们唯一能看到的光亮来自鱿鱼的皮肤或(huò)者是琵(pí)琶鱼诱饵器官所发出的生物光。

从海平(píng)面以下400米(mǐ)开始,海洋中的食物就变得(dé)非(fēi)常稀缺了,随着阳光的逐渐减弱(ruò),光合作用的藻类和浮游生(shēng)物彻底(dǐ)消失了,作为(wèi)食(shí)物链中的关(guān)键(jiàn)部分,这直接导致了深海动物们的生活变得更加艰难。

多(duō)数的(de)海洋生物只能(néng)依靠浅水(shuǐ)区倾泻(xiè)下来(lái)的有机物碎(suì)屑(xiè)进行(xíng)生存,这(zhè)种像(xiàng)雪花一样(yàng)飘(piāo)落的沉(chén)积现象叫(jiào)做“海洋雪”,主要由死(sǐ)亡的(de)浮游生物,上层生物的粪便颗粒以及(jí)一些腐(fǔ)烂的尸(shī)体(tǐ)碎片构成(chéng)。

有(yǒu)很(hěn)多的海(hǎi)洋生物是完全依赖“海洋雪”所生存的,所以海洋雪是(shì)深海和底部生(shēng)态系统的基(jī)础,但是它们(men)不足以支持大量的生命(mìng)物质,食物网的紧张导致(zhì)了深(shēn)海(hǎi)中的生物数量稀少,同时(shí)也让深(shēn)海(hǎi)生(shēng)物的捕食压力(lì)大大增加,许多不吃“海洋(yáng)雪”的生(shēng)物,就(jiù)只(zhǐ)能以吃“海洋(yáng)雪(xuě)”为食的(de)动(dòng)物。

所以(yǐ)在这个区(qū)域,任(rèn)何的鱼类、甲壳(ké)类或者(zhě)是头足(zú)类的动(dòng)物都是更大型(xíng)捕(bǔ)食者的目标。为了摆(bǎi)脱这(zhè)样的(de)困(kùn)境,所有的生(shēng)物(wù)都在努力地(dì)进化,让自(zì)己(jǐ)从猎物转变为“顶(dǐng)级(jí)捕食(shí)者(zhě)”。

比(bǐ)如被(bèi)人们(men)认为是(shì)最接(jiē)近挪威海(hǎi)怪原型的重(zhòng)点嫌疑犯---深海巨鱿(yóu)。说到巨型鱿鱼(yú),我(wǒ)们(men)最先想到的就是(shì)传说中的“大王(wáng)乌贼”。

大王(wáng)乌贼是大王鱿科,大王(wáng)鱿属的(de)头足(zú)类软体动物,因此(cǐ)准确来讲应该叫(jiào)“大王鱿”,它们实际(jì)上并不是乌贼。巨型的(de)鱿鱼大多栖息在绝对黑暗的(de)深海当中,一(yī)直以来都是谜一般的(de)存在(zài)。

在21世纪(jì)之(zhī)前,我们对巨型鱿(yóu)鱼的了解主要是来自(zì)被冲上岸(àn)边的标本。直到2004年,人类才(cái)在(zài)1000米的深(shēn)海(hǎi)中(zhōng),拍(pāi)到(dào)了第一(yī)张巨(jù)型鱿鱼(yú)的照(zhào)片,有史以来发现的大王鱿最大的个体长达(dá)13米,就(jiù)好像一辆公交车在深海中航行。与大多长度不超过60米的鱿鱼相比,大王(wáng)鱿的体重能(néng)够达(dá)到275公斤。科学家(jiā)们(men)认为(wèi),由于拥(yōng)有(yǒu)如此巨大的体型,它(tā)们(men)的上面几乎(hū)没有(yǒu)捕食(shí)者。

大王鱿(yóu)拥有两条极(jí)长的触腕,能够达到其他腕长(zhǎng)的2.5倍到4倍。触(chù)腕(wàn)长有(yǒu)4个吸盘(pán),可以轻易(yì)且(qiě)舒适地捕(bǔ)食深海中(zhōng)的其他鱼类,但大王鱿并(bìng)不是深海鱿(yóu)鱼中最大的一种,目前人类所发现的最大深海鱿鱼是(shì)大(dà)王酸浆鱿,这种(zhǒng)生活在南极海(hǎi)域的巨型鱿鱼(yú)身(shēn)长大约10米,虽然没有大(dà)王(wáng)鱿长,但是体(tǐ)重能达到大王(wáng)鱿的2倍,它们是(shì)世界上最大的无脊椎动物,更是一种具有侵略性(xìng)的顶级捕(bǔ)食(shí)者,尽管它们无法击沉(chén)军舰(jiàn),但是却可以轻而易(yì)举地颠覆帆船或者是(shì)小型的渔船。

因(yīn)此,大王(wáng)酸浆鱿被认为是最接(jiē)近挪威海怪原型(xíng)的物种。而深海能够如(rú)此巨大的(de)另一个(gè)原因,让(ràng)我(wǒ)们对海底的(de)巨兽有了新的认知,我们都知(zhī)道(dào),越(yuè)大(dà)的生物体吃得也就越多,但是克莱(lái)伯定律告诉我(wǒ)们,生物体的新陈(chén)代谢(xiè)和身体(tǐ)大(dà)小之间(jiān)并(bìng)不(bù)是一个线性的关系。比如一个200斤的(de)胖子所燃烧的卡路里,绝(jué)不会是一(yī)个100斤美女的(de)两(liǎng)倍;一匹比老鼠重1000倍的马(mǎ),也不需要多出1000倍的能量才能够(gòu)驰骋草原(yuán)。

它们(men)之间其实(shí)有一个非常漂亮的数学关(guān)系,克莱伯定律的适用范围非常(cháng)广。从(cóng)地球上最(zuì)大的(de)生物蓝鲸(jīng)到极小的线粒体都(dōu)遵循着克莱伯定律。而巨(jù)大(dà)的深(shēn)海(hǎi)鱿鱼(yú)将(jiāng)克莱波(bō)定律提(tí)升(shēng)到了(le)一个新(xīn)的水平。

研究发现,巨型鱿鱼的新陈代谢率(lǜ)非常低,一条(tiáo)5KG的成年鱼类(lèi)可以让一条500公斤的鱿(yóu)鱼吃上(shàng)半年,因为它们每天只需要燃(rán)烧45卡路(lù)里(lǐ)的能量,这相当于一个成年(nián)人(rén)慢跑1.98公里。巨(jù)型(xíng)由于每天只需要0.03公(gōng)斤(jīn)的食物就可以(yǐ)维(wéi)持生命,这个(gè)能量需(xū)求比其他(tā)同(tóng)级别掠食者(zhě)要(yào)低上600倍,这(zhè)也意味着它们的生活是慢节奏的,不会像大白鲨那样狂(kuáng)野地追逐猎物。守株(zhū)待兔是巨型鱿鱼的(de)生存之(zhī)道。

大王酸浆(jiāng)鱿还(hái)拥有动(dòng)物界中最大的(de)眼睛,宽度能够达到30厘(lí)米。它(tā)们的(de)眼睛长有发光器,能(néng)够自己产生(shēng)光芒,也能够觉察到其他生物(wù)所发出的(de)微光,但(dàn)是它们大眼睛的主要(yào)作用是用于(yú)对付自(zì)己的天敌抹(mǒ)香鲸。深海中的(de)生物身体巨大的另(lìng)一个原因很可能是深而寒冷的水。

伯格曼法则认为,在恒(héng)温动物当中(zhōng),即使是同种动(dòng)物,生活在寒冷地方的个体,其体积(jī)、体(tǐ)重一般较(jiào)生活在温暖(nuǎn)地方的个体都(dōu)会大一些(xiē)。但是很(hěn)明显,某(mǒu)些变温动物也遵循这个(gè)法则。所以,我们会在(zài)极地区域的海洋(yáng)当中看到超出常规的巨大海(hǎi)绵(mián)、蠕虫,甚至是巨大的单细胞生物。其中最有趣的是北冰洋中(zhōng)最大的鱼类---格陵兰鲨。

成(chéng)年(nián)的格陵兰鲨体(tǐ)长7米,体重可达1400公斤,生活在2000米以下的极(jí)地深海当中。是(shì)唯(wéi)一能够全(quán)年抵(dǐ)御北极寒冷水域(yù)的鲨鱼。格(gé)陵兰鲨(shā)同(tóng)样有着极低(dī)的新陈代谢,捕食(shí)的方式也和巨型鱿(yóu)鱼相似,它(tā)们善于采取以静制动的方(fāng)式,坐等食物(wù)自己(jǐ)上门,如果没有(yǒu)活的,它们也会(huì)吃掉(diào)能够(gòu)找(zhǎo)到的任何动物(wù)尸体。

格陵兰鲨还是世界上最长寿的脊椎动物,在(zài)它们(men)的眼(yǎn)睛里有(yǒu)一些蛋白质,在(zài)它们出生之前(qián)就(jiù)已(yǐ)经形成(chéng)了(le),这些蛋白(bái)质不(bù)会随(suí)着年(nián)龄(líng)的增加而降解。所(suǒ)以科学家通过(guò)对其进行碳定年法,估(gū)计它们的平均寿命至少为272岁。一些心(xīn)情舒畅、心情安逸的格(gé)陵兰鲨(shā)甚至可能会超(chāo)过500岁。

我们(men)刚才所(suǒ)聊的(de)这些海洋生物都是在4000米以上(shàng)的海水区域(yù),而(ér)当(dāng)我们穿过深海(hǎi)层潜入到(dào)更深的海底(dǐ)时,一些极端的深海(hǎi)巨人症(zhèng)的案(àn)例再一次刷(shuā)新了(le)我们对海(hǎi)洋的认知。

在海平面以下4000到(dào)6000米的区域叫做深渊层,是海洋中最宽广的地带,总面积超过3亿平方公里,占地球表面积的60%。6000米以下的深海(hǎi)是(shì)超深渊层,也叫哈达尔(ěr)区域,它一(yī)般存在于(yú)狭长(zhǎng)的V型海(hǎi)底峡谷深(shēn)处。地球上目前已(yǐ)经确定的(de)哈达(dá)尔栖息地46个,最深的(de)一(yī)处是形(xíng)成于6000万(wàn)年前的马里亚纳海沟。哈(hā)达尔(ěr)区域处在绝对(duì)的黑暗当(dāng)中,水(shuǐ)温在1到(dào)4摄氏(shì标准大气压和常温常压,常温下的标准大气压)度(dù)之间,压力是(shì)地面上的1100倍(bèi)以上(shàng)。

在这里(lǐ),海洋生命(mìng)的基础“海洋雪”几乎不(bù)会再流淌下(xià)来,理论上不(bù)会有(yǒu)生(shēng)命出现在这样(yàng)的(de)极端(duān)环(huán)境当中(zhōng)。但是,当人类到达这里(lǐ)时,发现很(hěn)多的片(piàn)脚类(lèi)生物在海底爬行,而且体型巨(jù)大。潜水中的端(duān)足类生物长度(dù)一(yī)般在1cm左(zuǒ)右,但在这(zhè)里,同类物(wù)种的体长能够达到34cm,这样的视觉效果(guǒ)相当于你看(kàn)到(dào)了一(yī)只蚊子,比(bǐ)老鼠还(hái)要(yào)大上一圈。

科学家还在(zài)这里发(fā)现了世界上最大(dà)的脚角类动物,以及长达(dá)50厘米(mǐ)的超巨(jù)型(xíng)的等足类(lèi)动物。这些(xiē)巨大的片脚类和等足类动物在10000米深(shēn)的海底(dǐ)默默无闻地做着清道夫(fū)的工(gōng)作,它们会(huì)吃掉任(rèn)何出现(xiàn)在面前的分解(jiě)物(wù)质。

庞大的体型可(kě)以让它(tā)们储(chǔ)存更多的能(néng)量和食物,也(yě)可(kě)以为干饭(fàn)而(ér)长(zhǎng)途跋涉到更远的距(jù)离。但是(shì)在这(zhè)样的极端环境之下,这里的食物资(zī)源仍然非常贫瘠,这些巨大的生物的食物来源依然(rán)令人费解。后(hòu)来(lái),研究人员在(zài)一种端足(zú)类动物的身上发现(xiàn)了一种(zhǒng)独特的纤维素酶。

这种(zhǒng)纤维素酶(méi)有(yǒu)一个神奇的功(gōng)效,它可以分解(jiě)植(zhí)物物质。但(dàn)是生(shēng)活在0植物环境中的端足类(lèi)动(dòng)物,理论上是不需要这种酶的,海洋雪形式的藻类也根本(běn)无法抵达(dá)这里。

但(dàn)科学家测试(shì)研究这(zhè)种独特(tè)的(de)纤(xiān)维素酶,发现(xiàn)它(tā)可(kě)以将(jiāng)锯末(mò)或者是木浆直接(jiē)转化为(wèi)葡萄糖。而(ér)且环(huán)境的压力越大,这种酶的(de)活(huó)性就越大,消化纤(xiān)维素(sù)的速(sù)度也就会(huì)越(yuè)快。

另(lìng)外,在(zài)万米的海(hǎi)底(dǐ)这种(zhǒng)超高(gāo)压(yā)低温(wēn)的(de)环境当中,海水会变得更加粘稠,较大(dà)的(de)体态可能会(huì)让这些深海无(wú)脊椎动物在(zài)呼吸(xī)上具有更大(dà)的(de)优势,更(gèng)好地克服水中较大的黏性(xìng)力,这(zhè)可能是它们进化(huà)成巨(jù)大体态的另一个(gè)原(yuán)因(yīn)。而(ér)在对这些海底(dǐ)生(shēng)物的研究当(dāng)中,人类得(dé)到了更为(wèi)震惊的发(fā)现。

广州地球化学(xué)研(yán)究所曾在10000米水(shuǐ)深的(de)钩虾体内发现了C14的信号。让人感(gǎn)到(dào)遗憾(hàn)的是,这(zhè)些C14的信号竟然来自人为的(de)核爆。

科学家还在(zài)马里亚纳(nà)海沟(gōu)的深处检(jiǎn)测到了塑料垃圾。尽管(guǎn)现在(zài)的浩(hào)瀚海(hǎi)洋广(guǎng)阔,生(shēng)态资(zī)源丰富,但其中很(hěn)多区(qū)域的(de)生态(tài)系统是非常脆弱的,许多的(de)海洋生物已经濒临灭绝的边缘,甚至很多的物种(zhǒng)在人(rén)类发现之(zhī)前,它(tā)们可能就已经灭绝了。从1950年到现在,人类所制造的(de)塑料垃圾已经超过了(le)100亿(yì)吨,平均(jūn)每年(nián)都有超过3000万吨(dūn)的塑料(liào)废(fèi)弃物排入(rù)到(dào)海(hǎi)洋(yáng)当中。

环境污染、过度捕捞、深海采矿、气候的变(biàn)化所导致的海洋化学变化(huà)都是对海洋(yáng)生态系统(tǒng)的严重威胁,所以保(bǎo)护环境人人有责。

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