不藉助任何裝置的潛水員,一般只能潛到水下五六十米的深度。海獸的潛水本領比人類高得多。所謂海獸,是指海洋中的胎生哺乳類動物、它們用肺呼吸、體溫恆定、身體呈流線型,且前肢特化為鰭狀,如鯨類、海獅、海豹等。全世界共有130多種海獸。
由於攝取食物不同,海獸潛水的深度也各不相同。海豚以各種魚類為食,可下潛到100—300米,時間可達4—5分鐘。抹香鯨捕食深海大王烏賊,最深可下潛至千米深。從潛水深度、時間來看,海獸都堪稱動物界的「潛水冠軍」。
那麼海獸是如何做到長時間潛入深海的呢?
生命離不開氧,海獸也一樣。海獸和魚類不同,海獸沒有鰓,不能直接從海水中攝取氧。因此,為了潛水的需要,海獸下潛時體內必須儲備所需的氧,由此可見,海獸體內的儲氧能力比陸生獸類要強得多。科學家研究證明,海獸的儲氧途徑主要有兩種。一種是把氧存在血液中。比如,斑海豹潛水時,有時是呼氣後潛水,有時是吸氣後潛水,這說明它們在潛水過程中,肺中的儲氧量並不是主要的,而是通過血液來進行的。海獸的血量為體重的15%左右,陸生獸類則約8%。因此,海獸的血液是天生的「氧氣倉庫」。另外,海獸的肌肉也具有儲氧作用。海獸肌肉中所含呼吸色素要比陸生獸類高出許多倍,儲氧量可佔全身儲氧量的50%。
常識告訴我們,潛水越深,潛水者所受的壓力就越大。如果海獸下潛到千米下的海水深處,它所承受的壓力將達數百個大氣壓。海獸為什麼有如此高的耐壓性呢?原來,為適應環境,海獸的身體生理機能已經發生了很大變化。這些變化具體表現在骨骼和肌肉上。比如,由於深海環境的巨大水壓作用,海獸的骨骼變得容易彎曲,肌肉組織變得特別柔韌,纖維組織變得出奇細密。此外,海獸身體內外壓力是一樣的, 各種組織如細胞膜之類的內外壓力在一定範圍內可以傳遞,就像一個不蓋蓋子的瓶子,無論放到多深的水中,都不會變形。
此外,海獸的胸部等處還有許多特殊的血管網,靜脈管裡有許多活瓣,在短時間內可積蓄大量血液。當需要潛水時,海獸全身血管收縮,產生大量過剩血液。通過這種儲存方式,減輕了心臟負擔,填補了因肺氣被壓縮而形成的胸腔空間,提高了潛水適應性。
人潛水時,需要不斷補充空氣,由於肺泡不收縮,氧氣會溶解到血液中。而當人從深海回到岸上,周圍的壓力突然下降,體內的氮氣形成氣泡,氣泡進一步積累到關節處,從而會引起膝部、肘部、髖部或肩部痛疼,這就是潛水病。那麼海獸在深海裡上上下下為什麼沒有潛水病呢?主要是因為它們的胸部會隨外界壓力的增加而收縮,肺也會隨著縮小,肺泡自然變厚,氣體交換停止。這樣氧氣不會溶解於血液中,海獸便不會患潛水病。