生活在馬裡亞納海溝的深海魚類,如何承受住如此巨大的壓力?

2021-02-13 青島水族館

2014年12月23日,由夏威夷大學等組成的研究團隊在西太平洋關島附近的馬裡亞納海溝的8143米深海處發現了新品種的獅子魚科魚類,打破了以前在7703米處魚類的紀錄。它呈白色半透明狀態,有像鰻魚一樣的尾巴和像翅膀一樣伸展的魚鰭,是至今為止拍攝到有魚畫面的最深記錄。

    作為對比,人類潛水的深度一般都在10—20米以內,最極限的深度也不過300來米。要知道,在水下8000米處,靜水壓大約是800個大氣壓左右,差不多相當於一頭成年公牛站在你的指甲蓋上。要是沒有深潛器,人類是絕無可能到達這麼深的地方的。

深海魚類是如何承受住如此巨大的壓力?

1.對魚鰾的」斷舍離」

    對於生活在淺海的硬骨魚類來說,魚鰾是它們非常重要的一個結構,可以幫助調整浮力,從而實現上浮或者下潛。但隨著水深的增加,水壓會遠遠大於氣壓,導致周圍的水開始向內擠壓充氣的物體。對於深海魚來說,充滿氣的魚鰾無異於一個脆弱的氣球,外部巨大的水壓會毫無保留地擠壓、蹂躪這個「氣球」,直到它炸成碎片為止。因此,很多深海魚在進化的過程中捨棄了魚鰾這個危險的結構,轉而依靠某些脂類來提供浮力。

    對於深海魚來說,這都是為了適應深海生活所作出的必要的妥協。相比於骨骼和肌肉,脂質和膠質能更好地幫助魚類對抗巨大的壓力。同時這樣的身體結構還有另外一個好處,較低比例的骨骼和肌肉能降低深海魚的能量消耗,而高比例的脂質則同時能夠儲存更多的能量,這對於身處營養貧瘠、氧氣稀薄的深海魚類來說是至關重要的。

 

2.強大抗壓能力

    相對於淺海魚來說,深海魚的細胞膜上有著更多的不飽和脂肪酸,這讓它們的細胞膜能在高壓環境下保持較高水平的流動性,提高物質運輸的效率。

    高比例的不飽和脂肪酸能讓深海魚即使身處高壓環境仍然擁有柔軟的細胞膜,但如果一條深海魚被捕撈上岸,它的細胞結構就會隨之破壞,因為當它身處低壓環境中時,細胞膜的流動性就有些過強,細胞膜過軟,導致細胞很容易壞掉。

    細胞膜並不是唯一受到高壓影響的物質,蛋白質也難以逃脫這無處不在的壓力。正常來說,受到高壓影響的蛋白質會發生結構的改變和功能的喪失,而蛋白質的正常工作對於生物的生存至關重要。

    科學家發現一種叫做三甲胺氧化物(TMAO)的化學物質,是一種非常重要的蛋白質穩定劑,它能夠幫助變性的蛋白質恢復原來的結構,從而恢復其正常功能。深海魚體內大量的三甲胺氧化物能夠幫助它們細胞內的蛋白質維持原有的結構和功能,從而保證細胞的活性。

相關焦點

  • 深海魚類為什麼能承受海底巨大的壓力?
    深海裡的魚類經受著巨大的壓力考驗。就拿7000多米深海裡的小魚來說,實際上它要承受700多個大氣壓力,令人不可思議的是,這些魚類竟能遊動自如。
  • 深海魚類為什麼能承受海底如此巨大的水壓,你見過深海魚活著被撈上岸的嘛?
    假如人們不是親眼見到這許多的深海生命體,只聽其傳言,會以為這是天方夜譚。因為,這些看起來十分柔弱的生命,首先要經受起數百個大氣壓力的考驗。就拿人們在7000多米的水下看到的小魚來說,實際上它要承受700多個大氣壓力。這就是說,這條小魚在我們人手指甲那麼大小的面積上,時時刻刻都在承受著700千克的壓力。這個壓力,可以把鋼製的坦克壓扁。而令人不可思議的是,深海小魚竟能照樣遊動自如。
  • 為什麼深海魚類活動自如,人類卻無法承受深海壓力?
    其實,看了上述的一些解釋和案例,就應該大致了解深水魚為什麼能夠承受較大壓力了。首先,這些深水魚是在深海中孕育生存活動的,經過長期進化演化,它們的機體生理機能已經適應了深海壓力。深海魚類相對淺海魚類,骨骼變薄,容易彎曲;肌肉組織變得特別柔韌,纖維組織變得很細密,這使它們不但能夠在深海生存,還能夠在巨大的壓力下靈活自如;其次,這些魚的皮膚變成非常薄的層膜,可以滲入水分,使魚體內充滿水分,這樣保持了體內外的壓力平衡。
  • 100斤實心鐵球能承受多大壓力?科學家把它扔進馬裡亞納海溝
    筆者-小文深海是人類最為嚮往的地方之一,那為什麼直到現在人類都沒有解開深海的秘密呢?這就不得不歸咎於海底強大的壓力了。即使是鋼鐵打造的潛艇,在海底幾千米的區域也有可能被擠壓變形,更何況人類脆弱的肉體呢?在海底強大水壓的阻撓下,人類探索的腳步依然緩慢。
  • 馬裡亞納海溝深處存在數百種物種,影像中的深海魚出乎意料的好看
    後來,卡梅隆說,當他到達馬裡亞納海溝深處,感覺自己像是和整個世界分開了,非常孤獨,像是自己獨自一人到了另外一個星球。在這樣深的海底,如果「深海挑戰者」號有任何損毀,卡梅隆在巨大的深海壓力下,會在意識到的瞬間死去。但就是這樣深的海底,也有生物的存在。
  • 深海壓力那麼大,深海生物並沒有鋼鐵之軀為什麼可以生存
    一開始,有些魚可能無法適應壓力,但它們會隨著時間不斷進化。在不斷進化的過程中,或是逐漸適應深海的壓力,但卻無法適應深海的壓力,所以他們的結果只能是種族的消失。但經過這麼長時間,能在深海中生存的魚都是能承受這麼高壓力的魚,而那些不能承受的魚在歷史上已經消失了。
  • 最深魚類花落馬裡亞納獅子魚 8000米深海的「霸主」
    (圖片來源:美國媒體)中國日報網11月30日電(高琳琳) 一個國際研究小組本周在澳大利亞《動物分類雜誌》上刊文稱,他們發現了生活在海洋深度最深的新型魚類物種,並將其命名為馬裡亞納獅子魚。此前,日本研究團隊曾在8178米深的海中記錄過這種魚遊泳的圖像。據報導,這種魚生活在關島附近馬裡亞納海溝深度8000米的海裡。
  • 為什麼在深海中的魚能承受那麼大的壓力?
    因為在深海魚的體內,也保持著和體外相i的壓力,使得體內外壓力抵消版,魚身體權承受的力並不大。深海魚能承受如此高的水壓,是因為它們的身體經過特殊進化,在體內包括每個細胞中,都充滿了和體外相當壓力的液體,使得它們體內外壓差並不大,所以不會被外部強大的水壓壓扁。
  • 深海一萬米有多恐怖
    世界上最深的馬裡亞納海溝有1萬多米的深度。然後世界最高峰珠穆朗瑪峰海拔才8844.43米,也就是說整個珠穆朗瑪的放入馬裡亞納海溝都不能將其填滿。馬裡亞納海溝(Mariana Trench),又名瑪利亞娜海溝。位於11 °20′N,142°11.5′E。
  • 「奮鬥者」號如何承受萬米深潛重壓?
    國產新型材料「鈦」牛了「奮鬥者」號下潛的馬裡亞納海溝一萬米處,水壓超過110兆帕,相當於2000頭非洲象踩在一個人的背上。面對如此巨大的壓力,「奮鬥者」號該如何「抗壓」?8年前,加拿大導演卡梅隆就曾乘坐著「深海挑戰者」號,成功挑戰了馬裡亞納海溝。而抗壓的關鍵在於它結實耐壓的球形載人艙。
  • 你知道為什麼深海的壓力那麼大,海底的生物卻不會被壓死呢?
    人類的科技始終在不斷的進步,從我們登上珠穆朗瑪峰,登上月球,甚至探索宇宙都已經數十載,但是我們卻始終未能走到地球的深處——海洋的底部,而其中阻礙人類探索地球的很大一點原因就是因為深海有非常恐怖的高壓,其壓力相當於是1000倍標準的大氣壓,相當於一個指甲蓋大小的面積上站著兩頭牛。
  • 卡梅隆駕駛「深海挑戰者號」潛入地表最深處:馬裡亞納海溝深海大挑戰
    卡梅隆駕駛「深海挑戰者號」潛入地表最深處:馬裡亞納海溝深海大挑戰 2018-07-10 14:21 來源: ON MY WAY 為了潛入馬裡亞納海溝,詹姆斯‧卡梅隆設計了自己的潛艇
  • 8145米,馬裡亞納海溝深處,獅子魚成了食物鏈頂端的存在
    」號有任何損毀,卡梅隆在巨大的深海壓力下,會在意識到的瞬間死去。在馬裡亞納海溝8145米的地區,光線照不進來,黑暗、寂靜、壓力極大、溫度低、含氧量低、食物資源匱乏。在這樣惡劣的環境下,研究人員發現了數百種物種存在,其中獅子魚站在了這裡食物鏈的頂端。
  • 「奮鬥者號」成功坐底:馬裡亞納海溝究竟有何魅力
    (Mariana Snailfish),是一種底棲魚類,身長近10cm左右,腹鰭呈特殊的吸盤狀結構,能很好地吸附在海底,但是這看似脆弱瘦小的身軀卻可以承受深海萬米的高壓!早在2014年的一次科考中,科學家就在馬裡亞納海溝水深7966米處捕捉到了這種魚,而到了2017年,日本的科學家更是在8178米深處發現了馬裡亞納獅子魚,這個發現刷新了魚類海洋生活水深的記錄!
  • 馬裡亞納海溝的深處是什麼樣的?深海萬米有生命存在嗎?
    萬米深處的深海是什麼樣的? 不論是美國還是我國都曾經實現了馬裡亞納海溝下潛萬米的雄心,在這萬米深海處,海水仍然是以液體的形式存在的。 壓力=密度*距離水面的距離*g,所以距離水面越遠的地方,壓力就會越大。
  • 「奮鬥者號」成功坐底馬裡亞納海溝:萬米深淵究竟有何魅力?
    比如下圖這個小傢伙,它沒有鱗片,頭大,尾尖,身體細長,看上去有些像蝌蚪,它叫馬裡亞納深海獅子魚(Mariana Snailfish),是一種底棲魚類,身長近10cm左右,腹鰭呈特殊的吸盤狀結構,能很好地吸附在海底,但是這看似脆弱瘦小的身軀卻可以承受深海萬米的高壓!獅子魚主要分布於寒冷的海水中,尤其是冰冷幽暗的深海。
  • 深海壓力那麼大,金屬都能壓扁,為什麼魚卻沒事?
    人類在海洋已經橫行了幾百年,深海中也有許多沉船,比如鐵達尼號的殘骸就位於水下3750米處的海底。但這些沉船內部由於充滿了海水,整體的框架結構並沒有在巨大的海水壓力下發生形變。 如下圖所示,海底沉船還保持著原有的模樣。
  • 深海中的未知「怪獸」真的存在麼?10000米的海底究竟有多恐怖?
    深海10000米究竟有多恐怖?去過那裡的人比登月還少!人類可以將航天員送上太空,卻很難將人送到最深的海底。人類是地球霸主,雖生活在陸地上,但是地球表面71%都是海洋,海洋中有著豐富的資源,同時有著各種各樣的生物,所以人類一直非常渴望去探索。海洋究竟有多深?從海面到深海10000米,究竟有哪些恐怖的東西,我們來一探究竟。
  • 深海中的未知「怪獸」真的存在麼?10000米的海底究竟有多恐怖?
    首先海水沉重的水壓對潛水愛好者產生相當大的麻煩,每當往下潛一米的距離,人們身上就要承受一個大氣壓的壓強,往下潛四十米,便需要承受四個大氣壓的壓強,相當於你平躺地面,身上壓著400個成年男子的壓力,這實在讓人類為之頭疼,望而止步。而且深海海底有著很多千奇百怪的海洋生物,有很多未知的風險。
  • 生物極限-8370米,馬裡亞納海溝10000多米,還有生物生存在那裡嗎
    科學家曾經認為深度8000多米的海洋中就已經達到生物極限,那裡會是一片黑暗,海水溫度也很低,沒有光合作用生物,難以支撐生物種群,且海水壓力十分巨大,超越了生物組織細胞可以承受的極限。但隨著探測技術的進步,科學家們發現不像之前的猜測,7000-8000米的深海中的生物也相當豐富。那麼馬裡亞納海溝的世界最深處呢?