深海生物有科研价值,为什么构造怪异、恐怖呢？

热门回答：

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。那些丑陋的深海鱼大多在1000m水深以下。水压超过标准大气压的100倍。在这么巨大的水压下。鱼类的身体尽量地长成圆滚滚的形态。以便将水压均匀分散到全身。

其他观点：

问题附的两张图并不是典型深海生物。一个是即将孵化的卵团。一个是一种海星。

说深海生物长相怪异恐怖。其实主要说的是那里的鱼类。深海鱼类会演化成如此形象是有原因的。大家都是为了适应生活环境而已。

再清澈的海水。阳光也只能照亮200米深的地方。再往深处。浮游植物就很难进行光合作用了。就是说海洋食物链的基础只存在于海洋表层。下面就是食物稀少的“荒漠”了。

深海动物的食物来源通常是“海雪”。说白了就是从富饶的浅海沉下来的有机物碎屑。包括尸体、粪便和组织碎片。小型动物靠吃“海雪”为生。然后大鱼吃小鱼。构成了深海食物链。

但这条食物链实在太“穷”了。处于顶端的深海鱼类日子尤其难熬。猎物稀少。它们两顿正餐之间很可能要隔好几个星期时间。这就要求它们必须紧紧抓住每一次捕猎机会。那么问题来了。如果对方比自己还大怎么办？没关系。咱可以长一张巨口呀↓

怕猎物逃脱？没关系。可以长出满口长牙呀↓

很多深海鱼类都能吞下比自己还大的猎物。小身子大嘴。再长一堆大尖牙。这形象肯定恐怖呀。

黑暗中的“慢生活”

上文说过。光只能照透200米深的海水。往下只有黑暗。在这种环境下。很多生物都有自己的发光器官。深海鱼类也一样。有些种类还长着与体形不成比例的巨大眼睛。使它们看起来更奇怪了。

还有后口鱼↓眼大嘴大。眼还长脑袋顶上。

深海中的鱼类普遍不爱游动。不是懒。而是食物太少。必须谨慎使用能量。浅海中比较“正常”的鱼类都有肌肉饱满的流线型身体。能够快速游动；深海中除了“不游就得憋死”的鲨鱼外。其它鱼类都是没什么肌肉的小身体。为了节省能量。有些深海鱼类干脆往那一趴不动了。坐等猎物自己上门。

虽然这地方又黑又冷。食物稀少。压力大到能把潜艇压扁。不过在这里生活也是有点儿好处的。这里竞争远没有海洋表层那么激烈。饿是饿点儿。那也比竞争落败灭绝了强呀。深海也是海洋生物的“安全岛”。比如鹦鹉螺。它们经历了五次物种大灭绝。至今还活蹦乱跳的。靠的就是在每次天劫发生后都躲入深海生活。

落笔至此。欢迎喜欢科学的朋友们关注:纯野生科学家。每天分享通俗易懂的科学小知识。

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