潜水冠军
不少海洋哺乳动物都是出色的潜水能手。逗人喜爱的海豚能潜入水下300米深处,在那儿待上4~5分钟。威德尔海豹可以潜入水下600米深处,持续时间长达43分钟之久。而海兽中的潜水冠军则要数抹香鲸了。它能潜入水下足足一个小时,最大的潜水深度达2 500米。
1932年,美洲巴拿马运河区与厄瓜多尔之间的海底电缆通信突然中断。原来,肇事者是一头45吨的抹香鲸。它在水下980米深处被电缆缠住了下颌和前鳍,奋力挣扎时把电缆的绝缘层弄破了,使电缆漏电造成了短路。葡萄牙首都里斯本附近的海底电缆,也曾缠住过一头抹香鲸,那里的深度有2 200米。
我们知道,人在潜水时,水的深度每增加10米,其压力就会增加一个大气压。为了抵消这种压力,就得提供与水压相当的加压空气。可是气体的压力过高,人体就难以承受。因而,人不能潜得太深,在水下停留的时间也不宜太长。更重要的是,潜水员上浮时速度不能太快,否则压力骤降,血液中的氧气会形成许多气泡,使神经受压,造成麻痹和血管堵塞,严重时会令人窒息而死。这就是人们常说的潜水病。令人不解的是,抹香鲸能在一分钟内下潜或上浮120米,却从来也不会得潜水病。
1940年,一位名叫斯柯兰得的科学家提出,抹香鲸等鲸类在潜水时,肺部会随着外界压力的增大而收缩,因而肺泡便不再进行气体交换了。29年以后,另一位科学家用海豚做试验,证实了斯柯兰得的假说。试验表明,海豚在潜水时肺里所剩的氧气,比在水面屏气同样时间后所剩下的要多得多。看来,鲸类在潜水时肺泡确实停止了气体交换。
如果事实果真如此,那么抹香鲸生命活动所需要的氧气又从何而来呢?科学家们认为,抹香鲸等鲸类是通过下面这些途径获取氧气的。首先,抹香鲸右鼻孔的通道已形成一个空气贮藏室,容量几乎和肺相同,这就使抹香鲸的肺活量扩大了一倍。加上鲸类的肌肉中,肌红蛋白的呼吸色素特别多,如抹香鲸为陆生兽的八九倍,这样便大大增加了氧气的贮备量。其次,鲸类血液中的含氧量,要比人高1/4~1/3。第三,鲸类耐二氧化碳的能力特别强,这对于长时间潜水是十分有利的。最后,鲸类在潜水时,对肌肉和内脏器官的血液供应减少了,而脑和心脏的血液循环却始终保持正常。这样,既节省了氧气的消耗,又保证了重点。
抹香鲸等鲸类惊人的潜水本领,是对水下环境的一种极为巧妙的适应。这是在进化的漫长历程中逐渐形成的。
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