什么有些深海的鱼长得那么丑呢?

深海鱼都长得很丑,有人开玩笑说“深海里都看不见,就随便长喽!”这话有一点道理,但也不全然对。这达尔文的《进化论》提出了生物进行“适者生存”的观点,其实深海鱼的长相和生存环境关系密切。深海环境里,没有光照,温度低,压强大。为了适应环境,深海鱼的身体的生理机能已经发生了很大变化。生物进化过程中努力强化有用的功能,弱化无用的功能。

深海基本无光线,所以生物眼睛基本完全退化,以鲜艳的颜色震慑警示的,拟态保护的,求偶的,无异于锦衣夜行,都没有用处,所以小鱼们也懒得花力气打扮自己,因此渐渐退化,变成趋于和环境色保持一致。深海地域广、环境杂,有利于生物多样性。小范围杂交,大范围隔离,生物各自进化得只适合某特定环境,即使是同一类生物也会呈现各式各样的形貌。

但是,如果我们对它们了解够深刻的话,会发现它们每一样装备都有自己的用途。深海食物少,光线少。眼睛大,可以更多的接收光线。长很多触须可以更灵敏的感受食物。牙齿长而密集,可以保证好不容易抓到的食物不容易跑掉。嘴向上,说明这种鱼是从下往上捕食的。所以说,深海鱼的长相虽然可怕,但与深海环境相适应。从另一个角度来说,我们之所以认为深海鱼长的不好看,是因为我们的审美具有惯性 ,因为我们生活的环境与它们大不相同,习惯了平时接触的生物,形成了固定的审美,因此对罕见深海生物的外形感到惊诧。

为啥人下深海受不了海水压力,深海鱼儿却没事?

因为鱼在漫长的进化过程中,身体已经逐渐适应了深海的环境,而但是随着海洋越深,生物就越少,因为环境实在是太过于恶劣。为了适应深海,鱼做了哪些改变深海环境俱有无光、温度低、压力大、底质软、环境稳定,变动极小的特殊环境。为了适应深海高压力的环境,深海鱼类不同于普通鱼类,它们的身体生理机制已经发生了很大的改变。

它们的骨骼变得轻薄并且柔软,在深海巨大的水压作用下,鱼骨容易弯曲不会被折断。鱼肉组织也变得柔韧细密,来减小水压带来的伤害。除此之外,鱼皮组织变成一层薄薄的膜,能够最大可能地使体内组织充满水分,以此保持体内外压力的平衡,从而在巨大的压力下也不会被压扁。(人内部压力过小,是无法承受深海内部压力的)除此之外,甲壳生物不易生成甲壳,鱼類舍弃鱼鳔调节浮力,或在体内储存脂肪减轻体重。

而且因为适应了深海的压力,所以深海鱼一旦脱离深海的高压环境,就会眼睛暴突,严重的未上水就会爆开。所以我们看到的深海鱼为什么这么丑,除了本身丑之外,还有就是因为离开了高压环境所导致。而且因为除了深海热泉环境外,深海生物普遍生活在低温环境中,对于温度的反应敏感,所以它们普遍具有粗糙的外皮。为了适应黑暗,许多生物还发展出发光结构,用于引诱獵物、生殖交配,像鮟鱇鱼。

另外,在比阳光更深的海水中穿过海洋的鱼已经发展出超视觉,高度适应其他生物散发的微弱光芒和闪烁。他们的这种能力使杆状视蛋白的基因数量显着增加,视网膜蛋白可以检测到昏暗的光线。这些额外的基因已经多样化以产生能够捕获多个波长的每个可能光子的蛋白质 - 这可能意味着尽管有黑暗,但是在深海中漫游的鱼实际上看到了颜色。

总而言之就是,深海鱼为了适应深海环境,已经发展出来了一套在深海生存的生理系统,而人则没有,人只发展出一套在自然界生存的生理系统。深海鱼靠吃什么存活深海生物大致可以分为两类:一类是热液、冷泉出口处的“黑暗食物链”。这类生物可以利用海底的能量和物质,通过化学作用合成有机质,为自身提供能量实现在自给自足。海底热液区被称为海底“黑烟囱”,含矿热液从烟囱中喷出,与周围海水混合后,产生沉淀变为“黑烟”,沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜-铁硫化物组成。

这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘,由此这些柱状圆丘称为“黑烟囱”。““黑烟囱”的形成,主要与海水在大洋地壳里热循环有关。冷的海水顺着海底岩石的缝隙进入洋壳的深部,接触到被岩浆灼热的岩石后发生反应,同时溶解了周围岩石中多种金属元素后。反应后的海水变成高温高压富含矿物质的水,称为“热液”。随后它们又沿着裂隙对流上升并喷发,上涌的热液喷出洋壳顶部,与冰冷的海水相遇。

热液冷却过程中,矿物从其中析出,并且就近沉淀在喷出口的四周,日积月累下来就形成了一个个高高低低的像烟囱般的喷口。另外一类不同于前一类只能生活在固定的区域,它们分布广泛,四处寻找从海洋上层掉下来的有机质,这些“从天而降”的食物是它们生活的主要来源。不管是生物的尸体还是动物的粪便,都会成为它们的食物。最初人们以为上层海洋里的“食物”会像雪花一样慢慢地掉下来,可后来人们才发现原来这些食物的掉落都是突发性的。

深海生物有科研价值,为什么构造怪异、恐怖呢?

生物的形貌是由基因决定的,基因受环境的影响,在自然选择的条件下,适应性较好的基因得以保存下来。所以,一定程度上,生物的形貌是环境引起的。在本文中,我不去讨论各种各样的环境对基因的影响,那不是我的专长。我就从力学环境这个角度,来探讨一下高压环境下生物的形貌特征。反正在深海区,长的丑一点,别的鱼也看不到。

1、深海环境的水压水压与深度正相关,水深越深,水压就越大。公式如下,其中密度ρ和重力加速度g与高度也是有关的,但是这个值变化很小,在这里就忽略掉。从公式中,地球上最深的马里亚纳海沟深度可达11km,底部的水压有110MPa。人体正常的气压环境就是1个大气压,为0.1MPa,可见马里亚纳海沟的水压是人体舒适气压的1100倍。

在这样的高压环境下,人体是无论如何承受不了的。国际上,水深超过500m就是深海区了,此处的水压约5MPa,仍然是一个大气压的50倍。2、深海鱼的形貌特征深海鱼的特征是嘴大、眼大、带光。外形上看,奇丑无比。如下图的深海琵琶鱼。参差不齐的尖尖长牙,额头上立着的一根“小灯笼”巨大的嘴巴贯穿整个脸颊。当然,上述说的深海鱼位于更加深的海底,生活在深海的中间层以下(1000m以下),这个范围内,阳光已经无法穿透,深海中漆黑一片。

水压超过10MPa,是标准大气压的100倍。3、力学环境与形貌关系在水压超过标准大气压100的深海,高压环境是深海生物的一个显著特征。高压的环境下,一方面深海生物自身细胞承受的压强就较高,另一方面鱼的外形结构也保证了具有较好的承压能力。上图为深海钓??鱼的骨骼,实际上就骨骼来讲,本身是钙质,其承受能力还是较大的,比较结实的骨头,比如人体的股骨,最大可受压应力170MPa(下图),即使把这快骨头扔到马里亚纳海沟也不会被压碎。

所以,单纯从骨头受压来讲,是完全没有问题的。但是,骨头材料本身的极限压力高,并不代表结构自身的应力状态好。对于结构而言,不连续的地方容易出现应力集中,于是鱼骨头横截面都是类似圆形截面,尽量地把压力均匀分布开来。这个的影响,也体现在鱼类的外形上。比如,鱼类的嘴巴是圆弧状的骨骼,而不是三角状,就是为了减小应力集中。

骨骼的基本形态定下后,下面就是鱼肉了。我们发现那些丑怪丑怪的深海鱼,比较胖胖的,如上图。圆滚滚的外形,其实也是为了分散水对身体的压力。这样的胖胖的鱼,就不会感到身体某个地方会特别的累(压力被分散了)。即使是那种瘦小的鱼,其横截面也是近似圆形的。当然,这种体型的鱼存在一个非常大的缺点——游不快。不像那种扁扁的鱼类,可以在水中飞快地穿梭,如上图。

这种扁扁的身材,最大限度地降低了水的阻力,能够让鱼游的更快。深海中的鱼大概不是依靠速度捕食的,因为黑暗的深海根本看不清楚。这些鱼就会另一种捕食方式——钓鱼。这也是为什么很多深海鱼自带灯笼。就是利用发光器吸引食物过来,然后张开大嘴,一口吞之。4、总结深海鱼生活在500m以下的大海中,越深鱼就越长的丑怪。

深海压力那么大,金属都能压扁,为什么鱼却没事?

在海洋中,每下降10.3米增加一个大气压,马里亚纳海沟底部可达到1000个大气压,足以将潜艇压扁,但是那里依然生活着不少的鱼类。金属在海底也未必会被压扁,有些沉船是因为破损进水,最后船体内外都是海水,每块钢板内外的压力是比较均衡的,不会立马压扁,不过也会逐渐变形;反而是潜水艇那样的密闭设备,如果潜的过深,内外压力不平衡,超过钢铁能承受的极限后,潜水艇就是被压扁。

泰坦尼克号沉没后,至今也没有被压扁,内部空间充满水,成为了海洋生物的乐园。深海的鱼类与浅海的鱼有很大的不同,首先它们体内没有或者仅有很小的一部分空腔,这就使得它们不需要平衡空腔和海水的压力;其次,深海一些鱼类皮肤透水性较好,海水可以自由出入,生物体内无骨或者有比较薄、韧性比较好的骨头,可以随着海洋压力的变化而改变形状,自由进出的海水,在生物体内外都形成一定压力,压力均衡。


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