深海壓力那麼大,海底生物為什麼沒被壓死?| 趣問萬物

2020-12-15 澎湃新聞

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撰文 | Mirror

深海生物為什麼不會被高壓壓死?

圖源:earthlife

人類登上珠穆朗瑪峰、飛向太空已經數十載,但直到最近,我國的載人潛水器才終於抵達萬米深淵。阻礙人類下潛的一大因素就是那足以壓垮普通潛艇的超高水壓——最深處的壓強超過1000倍標準大氣壓,相當於一個指甲蓋上站兩頭牛。

然而,就是在這樣的「超級高壓鍋」裡卻依然活躍著各種各樣的海洋生物,除了無處不在的微生物,甚至還有體格不小的魚類等動物,比如活躍在6000米深海之下的鈍口擬獅子魚。

鈍口擬獅子魚 | 圖源:Wang, K. et al. (2019)

科學家發現,這些深海魚在演化過程中索性丟掉了容易被擠爆的魚鰾。它們的骨頭大多為具有韌性的軟骨,比硬骨頭更抗壓,頭骨上的縫隙也有助於平衡內外壓力。

鈍口擬獅子魚的骨骼結構 | 圖源:Wang, K. et al. (2019)

在足夠深的海底,連細胞層面的蛋白質結構都可能被壓垮。除了像水母那樣靠高含水量緩衝,研究者在鈍口擬獅子魚體內還測出了高濃度的氧化三甲胺,它具有穩定蛋白質結構的作用。

此外,鈍口擬獅子魚擁有一些能夠幫助穩固細胞膜的特殊蛋白質。這種物質也是某些微生物適應高壓的關鍵,但具體作用機制目前還不清楚。

更大的動物,如柯氏喙鯨也能潛入2000米的深海,它們的肺是「可摺疊的」,同時血液攜氧能力驚人,能在水下持續活動2小時。

不同生物對抗高壓的方式各不相同。總地來說,我們對深海仍知之甚少,期待越來越先進的潛水器為我們揭開這個「異世界」的面紗。

圖源:《海綿寶寶》

番茄煮熟後為什麼會變得更酸?

圖源:Pixabay

番茄湯的開胃之處就在於它的酸爽,但生吃番茄,你會發現它並沒有那麼酸。番茄湯中的番茄汁已經稀釋了,怎麼會變得更酸?

先來分析下番茄酸味的來源。番茄中的酸性成分主要是檸檬酸和蘋果酸,這兩種酸都屬於弱酸,這意味著,它們在水中會「有所保留」,不會一下釋放出全部的氫離子,而氫離子正是酸味的根本來源。

一定溫度範圍內,氫離子的結合與釋放處於動態平衡,那要怎樣才會釋放得更多呢?

升高溫度就是一種途徑。熱熱的番茄湯中有更多的氫離子得到釋放。而且番茄被切開煮爛,原本緩衝和束縛酸味的物質結構也被破壞了,酸性物質得以解放。

另一方面,番茄本身的甜味在升溫過程中也有所降低。番茄的甜主要來自葡萄糖和果糖。我們在介紹過,後者對溫度更敏感。果糖分為不同異構體,吡喃型果糖更甜,溫度升高時,吡喃型果糖會向呋喃型轉化,於是番茄的甜度就下降了。

當然,上述升溫對酸、甜的影響都得是在一定溫度範圍內,超過一定限度,還會發生更複雜的反應,酸度也可能下降。

同理,亦可推知水果、酸奶等其他酸味食品為什麼熱了以後會更酸。

愛恰檸檬的小夥伴學會了嗎?

女生的聲音為什麼普遍比男生高?

圖源:Pixabay

論飆高音,未經訓練的成年男性一般是比不過女性的,是什麼扼住了他們的音高?

答案顯而易見,是男女生喉嚨結構的差異。

拿吉他類比,我們的喉嚨腔道相當於琴箱,韌帶構成的聲帶則充當著琴弦的角色。

琴弦越細越短,振動越快,彈出的音越高,聲帶也是如此。當我們放低聲調時,聲帶會受縮變厚,反之,則會拉伸變薄。

高低音的聲帶狀態示意圖 | 圖源:taylorsciencegeeks

小時候男女生的喉部結構差異不大,所以聽小朋友的聲音你很難分辨是男孩是女孩。

一旦進入青春期,性激素開始發揮作用,睪酮會讓男生的聲帶變得更厚更長,同時喉頭處的甲狀軟骨更發達,喉結也凸了出來。於是聲帶振動的頻率變慢,音調變低。成年男性聲帶振動的平均頻率為125赫茲,而女性為200赫茲。

從進化的角度看,男生的音調為什麼更低還是個謎團,但從調查結果來看,聲音低沉的男性似乎更受女性青睞。

為什麼廚師炒菜愛用勺子,

普通人用鏟子?

圖源:Pixabay

在家中廚房,勺子就是盛湯用的,鍋鏟才是炒菜的主力。

但是看飯店廚師炒菜,你會發現他們經常用一個大大的手勺,難道這就是專業與業餘的區別?

倒也不是,只是對廚師而言,煸鍋搭配手勺炒菜更高效便捷。

手勺和煸鍋

飯店炒菜用的大煸鍋是比較深的圓底,手勺的勺面也是圓的,這樣翻炒起來更能充分契合,盛菜的時候也好撈出鍋,而用鍋鏟總容易殘留一部分在鍋底。

另外,顧客等著吃飯,飯店要講求效率,所以廚師得一炒一大鍋,還要放各種各樣的調味料,這些調味料通常會配好放在大碗或盆裡,用手勺一舀即可,省去了換工具的麻煩,如果是鍋鏟可就不好舀了。

最後出鍋裝盤時,手勺的圓形扣出來的造型也更美觀。

當然鍋鏟也有自己的優勢,比如把一個煎蛋從平底鍋裡剷出來,勺就不好用了。

那想改善廚藝到底用什麼工具好?

你缺的真的是工具嗎?

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    趣 問 萬 物 撰文 | Mirror 深海生物為什麼不會被高壓壓死?
  • 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。
  • 深海壓力那麼大,深海魚為什麼沒被壓死?
    那麼,深海魚類是如何承受如此巨大的壓力的呢?難道是因為它們心態好嗎? 抗壓,從魚鰾的斷舍離開始 大家在遊泳的時候可能有這樣一種體驗:當你潛入遊泳池底的時候,會覺得耳膜有一種壓迫感,甚至是有輕微的疼痛。這是因為耳膜外部的水壓明顯大於內部的氣壓,導致耳膜受到一個向內的壓力。
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  • 深海有什麼恐怖的生物?
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    超過兩百米以後,就意味著離開了光合作用帶,這也就是為什麼海底越深,越覺得黑暗,是同樣的道理,太陽光很難直射在那麼深的海底。 到了海底三百米的海域,這裡的氣壓就已經有點「極限」了,轉換成實際人體所承受的重量,大概就是背著一個六百斤的胖子的感覺,隨後的深度也是一直加重,這也是為什麼膽子大的潛水員對於比較深的海底都感到恐懼。
  • 為什麼深海魚類活動自如,人類卻無法承受深海壓力?
    而且那些沒有了壓力的位置,又要「熱血沸騰」了。這就是氣壓的特性。根據這個特性我們可以看出,抵禦壓力的方式有幾點:一是內外壓差要平衡;二是壓力作用於物體是均衡垂直。做到這幾點,物體或生物就能夠承受足夠大的壓力。
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    根據統計,地球的71%是海洋,而人類對海洋的探索只是了解的一半,到目前為止,人類的探測只下降了6,500米,那麼在6,500米以下會發生什麼?目前記錄的人體最大承受深度為100米,因為每潛水1米,海底越過身體邊界,海底所承受的巨大壓力就會使其平整,當前的金氏世界紀錄保持者,身穿潛水服並摔倒了,只有332米,在更深的水域幾乎無所事事。
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