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球缺的体积怎么算,球缺的体积公式是什么

球缺的体积怎么算,球缺的体积公式是什么 真实存在的巨型海怪!北欧神话中的“北海巨妖”,未知海域的霸主!

海怪(guài),一(yī)直是(shì)人们茶余饭后(hòu)最热(rè)衷的谈资(zī),也是大家对深(shēn)海探(tàn)索最大(dà)的恐惧。

在(zài)挪威的大海中,和三文(wén)鱼(yú)一样被广为人知的生物(wù)叫“克拉肯”,这个家(jiā)喻户晓(xiǎo)的挪威(wēi)海怪还(hái)有另外(wài)一个名字(zì)“北(běi)海巨(jù)妖(yāo)”。

它被(bèi)认(rèn)为是(shì)最有(yǒu)可能存在(zài)的神话物种(zhǒng),虽然(rán)没(méi)有(yǒu)人(rén)真(zhēn)正见过它的(de)样子(zi),但是(shì)在众多小说(shuō)和影视作品(pǐn)的渲染之(zhī)下(xià),这个北欧神(shén)话中的明星海怪早就已经(jīng)红出圈了。

根据神话记载,“北海巨妖”居(jū)住在挪威(wēi)和格陵兰(lán)岛附近(jìn),它的背部周长1500米,比一(yī)座小(xiǎo)岛(dǎo)还(hái)要大,可以(yǐ)轻(qīng)易地使用它的(de)触(chù)手将(jiāng)巨大的船只完全拖入(rù)海底,甚至还有军舰遭(zāo)遇海外袭击(jī)沉入海底的(de)传(chuán)说。

那(nà)么(me)这究竟是一种什(shén)么样(yàng)的恐(kǒng)怖力(lì)量(liàng)呢?阿(ā)基米德已经给了我们答案,浸没在流体(tǐ)中的物体上的浮力(lì),相当于物(wù)体排开流体(tǐ)的重量,所以(yǐ)只需(xū)要(yào)用船舶的总(zǒng)吨(dūn)位(wèi)乘以海水的密度和(hé)重力,然后(hòu)减去船的重量,就可以知道还要将一艘普通大小的(de)舰船完(wán)全拖到水下至少需要400吨的力(lì)量。这对海怪(guài)的肌肉力(lì)量要求(qiú),超出(chū)了人(rén)类的(de)认知范(fàn)围。

随着现代(dài)生物(wù)学(xué)的发(fā)展,过于荒(huāng)诞夸张的海怪传说也逐渐(jiàn)消失。由于从来(lái)没(méi)有(yǒu)发现过(guò)北海巨(jù)妖的尸骨残骸,所以人们猜测(cè)它没有(yǒu)脊椎和(hé)骨(gǔ)骼。因此挪威(wēi)海怪的原型被认为是一种巨大(dà)的头足类(lèi)深海海洋生物。

随(suí)着(zhe)人类对海洋的不断探索(suǒ)和(hé)研究(jiū),发现(xiàn)在黑(hēi)暗冰(bīng)冷的深(shēn)海(hǎi)当中,海洋(yáng)生物(wù)已经进化得相当怪异,甚(shèn)至恐怖,而且非(fēi)常地巨(jù)大。巨(jù)型的(de)日本蜘蛛蟹、大红水母、鲱王黄带鱼、大王乌贼、格陵(líng)兰鲨鱼,以及巨型的等足类动物等等。

这些(xiē)巨型深(shēn)海(hǎi)生物和它们潜水(shuǐ)区的近亲(qīn)相比,就好像得了巨(jù)人一样。其实在寒冷黑暗的极端压力(lì)环境的深(shēn)海,海洋生物进化出巨大的体态几乎是必然的(de),那么(me)其背后的生(shēng)物学原(yuán)因到底是什么?挪威海怪的(de)原型又是谁呢?

海洋占据着地球71%的(de)表面(miàn)积,但是人类对海洋(yáng)的探索却不到5%,在超(chāo)过(guò)13.5亿立方千米的海水深处,星罗密布地(dì)埋葬着人类文明的遗迹,以及(jí)太多未知的神秘生物。

200米深(shēn)度以上的(de)海洋(yáng)叫(jiào)做海洋(yáng)上层,在这里(lǐ)阳光可以明(míng)显地直射下来,是海(hǎi)洋(yáng)中(zhōng)唯一(yī)存在光合作用的(de)区(qū)域(yù)。浮游生物和绝大(dà)部(bù)分的海洋生物在(zài)这(zhè)里营造(zào)出(chū)了一片(piàn)丰(fēng)富多彩且欣欣(xīn)向(xiàng)荣的海(hǎi)底世界(jiè)。

当(dāng)深(shēn)度超过200米,就(jiù)到(dào)了海洋中层,海水(shuǐ)的温度(dù)、盐度和密度在这里发生了急剧的变化,阳光变得(dé)越来越微弱。到达1000米以下的(de)深海层,我们会发现(xiàn)海洋生物(wù)已(yǐ)经开始(shǐ)进化(huà)出了照明(míng)设(shè)备。

我们唯一(yī)能看到的光亮来自鱿鱼的皮肤(fū)或者是琵琶鱼诱饵(ěr)器官所发出的(de)生物光。

从(cóng)海(hǎi)平面以下400米开始,海洋中的食物(wù)就变得非常稀缺了,随着阳(yáng)光的(de)逐渐减弱,光合(hé)作(zuò)用的藻类和(hé)浮游生物彻底消(xiāo)失了,作为食物链中的关键部分(fēn),这(zhè)直接导(dǎo)致了深(shēn)海(hǎi)动物(wù)们的生(shēng)活变得更加艰(jiān)难。

多数(shù)的海(hǎi)洋生物只能(néng)依靠浅水区倾(qīng)泻下来的有机物碎屑进行生(shēng)存,这种像雪花一样飘落的沉(chén)积现象叫做“海洋雪”,主要由死亡的浮游(yóu)生物,上(shàng)层生物的(de)粪便(biàn)颗粒以及一些腐烂的尸体碎片(piàn)构成(chéng)。

有(yǒu)很多的海洋生(shēng)物是完全(quán)依赖(lài)“海洋雪”所生存的,所以海(hǎi)洋雪是深海和底(dǐ)部生态系统的基础,但是(shì)它们不足以支持大量的生(shēng)命物质,食(shí)物网的紧张导致了(le)深海中的生物数量稀少,同(tóng)时也让深海(hǎi)生物的(de)捕食压力(lì)大大增加,许多不吃(chī)“海洋雪(xuě)”的生物,就只能以吃“海(hǎi)洋雪(xuě)”为食的动物。

所以(yǐ)在这个区域,任何的鱼类、甲壳类或者是(shì)头足类的(de)动物都是更(gèng)大型捕食者的目标(biāo)。为了摆脱这(zhè)样的困境,所有(yǒu)的生物都在努力地进化,让自己从猎物转变为“顶(dǐng)级捕食者(zhě)”。

比如被人(rén)们认为(wèi)是(shì)最(zuì)接近(jìn)挪威(wēi)海怪原型的重点嫌疑(yí)犯(fàn)---深海巨鱿。说到巨型鱿鱼,我(wǒ)们最先想到(dào)的(de)就是传说中的(de)“大王乌贼”。

大王乌贼是大王鱿科,大王鱿属的头足类软体动物(wù),因此准确来讲应(yīng)该叫“大王鱿”,它们实际上并不(bù)是乌贼。巨型的鱿鱼大(dà)多栖(qī)息在绝对黑暗的深海当中,一直以来都是谜(mí)一般(bān)的存在。

在21世纪(jì)之(zhī)前,我(wǒ)们(men)对巨型鱿鱼的了(le)解主要是(shì)来(lái)自被冲(chōng)上岸(àn)边的标本(běn)。直到2004年,人类才在(zài)1000米(mǐ)的深海中,拍到了第一张巨型(xíng)鱿鱼(yú)的照片,有史以(yǐ)来发(fā)现的大王鱿最大的个(gè)体长达13米,就好像一辆公交(jiāo)车在深海中航(háng)行。与(yǔ)大多长度不超过60米(mǐ)的鱿(yóu)鱼相比,大王(wáng)鱿的体重能够达(dá)到275公斤。科(kē)学家们认为(wèi),由于拥(yōng)有如(rú)此(cǐ)巨(jù)大的(de)体型(xíng),它(tā)们的上面几乎没有捕食者。

大王鱿拥有两条(tiáo)极(jí)长的触腕,能够(gòu)达到(dào)其他腕长的(de)2.5倍到(dào)4倍。触腕长(zhǎng)有4个吸盘(pán),可以轻(qīng)易且舒适地(dì)捕食深海(hǎi)中的其他鱼类,但(dàn)大(dà)王鱿(yóu)并不是深海鱿鱼(yú)中最大的一种,目(mù)前人类(lèi)所(suǒ)发现的(de)最(zuì)大深海鱿鱼(yú)是(shì)大王酸浆鱿,这(zhè)种(zhǒng)生活在南极海域的(de)巨型鱿鱼身长大约10米,虽然没有(yǒu)大王(wáng)鱿长,但是(shì)体(tǐ)重能达到大王(wáng)鱿的2倍(bèi),它们是世界上最大的无脊椎动物,更是一种具(jù)有侵略性的顶级捕(bǔ)食者,尽管它(tā)们(men)无(wú)法击沉(chén)军舰,但是(shì)却可以轻而(ér)易(yì)举(jǔ)地(dì)颠覆帆船或者是小型的(de)渔船。

因此,大(dà)王(wáng)酸浆鱿被认为是最接(jiē)近挪威(wēi)海怪原型的物(wù)种。而(ér)深海能(néng)够如(rú)此巨大的另一个原因,让我们对海底的(de)巨兽有了新的认知(zhī),我们(men)都知道,越(yuè)大的(de)生物体吃得(dé)也(yě)就越多,但是克莱伯定律告诉我(wǒ)们,生物体(tǐ)的新陈代谢和(hé)身(shēn)体大小之间并(bìng)不是(shì)一个线性(xìng)的关系。比如一(yī)个200斤的胖子所(suǒ)燃烧的(de)卡(kǎ)路里,绝不会(huì)是一个100斤美(měi)女的两(liǎng)倍;一匹比(bǐ)老鼠(shǔ)重1000倍的马,也不需(xū)要多出1000倍的能量(liàng)才能够驰骋草原(yuán)。

它们之间其实有一个(gè)非常(cháng)漂亮的数(shù)学关系,克莱(lái)伯(bó)定(dìng)律(lǜ)的适(shì)用范围非(fēi)常广。从地球上最大的生物蓝鲸到极(jí)小的线粒体都遵循(xún)着克莱伯定律。而巨大的深海鱿鱼将克(kè)莱波定律提(tí)升到(dào)了一个新的水(shuǐ)平。

研究发现(xiàn),巨型鱿鱼的新陈代谢率非(fēi)常低,一条5KG的成年鱼(yú)类可以让一条500公斤的(de)鱿鱼吃上半年,因为它(tā)们每天只(zhǐ)需要燃(rán)烧45卡路里的能(néng)量,这相当(dāng)于一个(gè)成年(nián)人慢跑1.98公里。巨型由(yóu)于每天只(zhǐ)需要0.03公斤(jīn)的食物就可以维持生命,这个(gè)能量(liàng)需(xū)求比其他同级别(bié)掠(lüè)食者要(yào)低上600倍,这(zhè)也意味着它们的生活(huó)是慢节(jié)奏的,不会像大白鲨那样狂野地追逐猎物。守株待兔是巨(jù)型鱿鱼的生(shēng)存之道。

大王(wáng)酸浆鱿还拥有动物界中最大的眼睛,宽度能够(gòu)达到30厘米。它们的眼睛长有(yǒu)发光器,能(néng)够(gòu)自己产生光芒(máng),也能够觉察到其他生(shēng)物所(suǒ)发出的微光,但是它们大眼睛的主要作用(yòng)是用于对付自己的天(tiān)敌抹香鲸。深海中的生物身(shēn)体巨大的另一个原因很可(kě)能是深(shēn)而(ér)寒冷的水。

伯格曼(màn)法则认为,在恒温动物当中,即(jí)使是同种动物,生(shēng)活在(zài)寒冷地方的个体,其体积、体重一般较生(shēng)活在温暖地方的个体都会大一(yī)些(xiē)。但是很明显,某些变温动物也(yě)遵循(xún)这个法则。所以,我们会在极地(dì)区域的海洋(yáng)当中看到超出常(cháng)规的巨大海绵(mián)、蠕虫,甚至(zhì)是巨(jù)大的单细胞(bāo)生(shēng)物。其中最有趣的是北冰洋中(zhōng)最大的鱼类---格陵兰(lán)鲨。

成年的格陵兰鲨体长7米,体重可(kě)达(dá)1400公斤(jīn),生活在2000米以下的极地深海当中。是唯一(yī)能够(gòu)全年抵御北极寒冷水域的鲨鱼(yú)。格(gé)陵(líng)兰鲨同样有(yǒu)着极低的新陈代谢,捕食的方(fāng)式(shì)也和巨型鱿鱼相似,它(tā)们(men)善(shàn)于采取以(yǐ)静制动的方式,坐(zuò)等食物自己上(shàng)门,如果没有活的(de),它们也会吃(chī)掉能够找到的(de)任(rèn)何动物尸(shī)体。

格(gé)陵兰(lán)鲨还是世界上最长寿的脊(jí)椎动物(wù),在它们的眼睛里有(yǒu)一些蛋白质,在它们出生之前就已经形成了,这些蛋白质(zhì)不会随着年龄(líng)的增加而降解。所以(yǐ)科学家通过对其(qí)进(jìn)行碳定(dìng)年法,估(gū)计它们的平均(jūn)寿命至少为(wèi)272岁。一些(xiē)心情舒畅、心情安(ān)逸的格陵兰鲨甚至可(kě)能会超(chāo)过500岁。

我(wǒ)们刚(gāng)才所聊的这些海洋(yáng)生物都是(shì)在4000米以上的海水区域,而当我们穿过深海层潜入到更深的海底(dǐ)时(shí),一些极端的深海(hǎi)巨人症的案例再一次刷新了我们对(duì)海洋的认(rèn)知。

在海平面以下(xià)4000到6000米的(de)区域(yù)叫(jiào)做深渊层(céng),是(shì)海洋中(zhōng)最(zuì)宽广的(de)地带(dài),总面积超过3亿(yì)平(píng)方公里,占地球表面积的60%。6000米以下的(de)深海是超深(shēn)渊层,也叫(jiào)哈达尔区域,它(tā)一般(bān)存(cún)在于狭(xiá)长的V型海底(dǐ)峡谷深处。地球上目(mù)前已经确(què)定的哈(hā)达尔(ěr)栖息地46个,最(zuì)深的一处是(shì)形成(chéng)于(yú)6000万年前(qián)的马里亚纳海沟(gōu)。哈达尔区(qū)域处在绝对的黑暗当中(zhōng),水温在1到(dào)4摄氏度之间,压力(lì)是(shì)地面上的1100倍以上。

在这里,海洋生命的基础“海洋雪”几乎不会(huì)再(zài)流(liú)淌下(xià)来(lái),理论上不会(huì)有生命出现在这样的极端环(huán)境当中(zhōng)。但是(shì),当人(rén)类到达这(zhè)里(lǐ)时,发(fā)现很多的片(piàn)脚类(lèi)生物在海底爬行,而且(qiě)体型(xíng)巨大。潜水中的(de)端足类生(shēng)物长度一般在(zài)1cm左右,但在这里,同类(lèi)物种的(de)体长能够达到34cm,这样的(de)视觉效(xiào)果相(xiāng)当于你看(kàn)到了一只蚊子,比老(lǎo)鼠(shǔ)还要大上一圈。

科(kē)学(xué)家还(hái)在(zài)这里发(fā)现了(le)世界上最大的脚角类(lèi)动物(wù),以及长达50厘米的超巨型(xíng)的等足(zú)类动物。这些巨大的片(piàn)脚类(lèi)和等(děng)足(zú)类动物在10000米(mǐ)深的海底默默无闻地(dì)做着清道夫的工作(zuò),它们(men)会吃掉任何出现(xiàn)在面前的分解物质。

庞大的体型(xíng)可(kě)以让它们(men)储存更多的能量和食物,也(yě)可以为干饭而长途跋涉到更远的(de)距离。但是在(zài)这样的(de)极端环境之(zhī)下,这(zhè)里的食(shí)物资源仍然非(fēi)常贫(pín)瘠(jí),这些巨大的(de)生物(wù)的食物来源依(yī)然(rán)令人费解。后(hòu)来,研究人员在(zài)一种(zhǒng)端足类动(dòng)物(wù)的身上(shàng)发现了(le)一(yī)种(zhǒng)独特的纤维素酶(méi)。

这种纤维素酶有(yǒu)一个神奇(qí)的(de)功效,它可以分解植物物质。但是生活在0植物环(huán)境中的端足类动物(wù),理论上是(shì)不需要这种酶的,海(hǎi)洋雪形式的藻类(lèi)也根本无法(fǎ)抵达(dá)这(zhè)里。

但科学家测试(shì)研究这种(zhǒng)独特的纤维素酶,发现它可以将锯末或者是木浆直接转化为葡萄糖(táng)。而且环境(jìng)的压力越大,这种酶的活性就越大(dà),消化纤维(wéi)素(sù)的速度也就(jiù)会越快(kuài)。

另外,在万(wàn)米的海底这种超高压低温的(de)环境(jìng)当中,海水会(huì)变得更加粘稠(chóu),较大的体态可能(néng)会让这些(xiē)深海无脊椎动物在呼吸上具有更大的优(yōu)势,更(gèng)好地克服水(shuǐ)中较(jiào)大的(de)黏性力,这可能是它们进化成巨大体态(tài)的另一个原(yuán)因。而在(zài)对这些海底生物的研究当中(zhōng),人类(lèi)得(dé)到了更为震惊的发现。

广州地球化学研(yán)究所曾在10000米水深的钩虾(xiā)体内发现了C14的信号。让人感到遗憾的是,这些C14的信号竟然来自(zì)人为(wèi)的核爆。

科学家还在(zài)马里亚纳海(hǎi)沟(gōu)的深处检测到了塑料垃圾。尽管(guǎn)现在的浩(hào)瀚海(hǎi)洋(yáng)广阔,生态资(zī)源(yuán)丰(fēng)富,但其(qí)中很多区域(yù)的生态(tài)系统是(shì)非常脆弱的,许多的海洋生物(wù)已经濒(bīn)临灭绝的边缘,甚至很多(duō)的物(wù)种在人类发现(xiàn)之(zhī)前,它们可能就已经灭绝了。从1950年到现在,人(rén)类所(suǒ)制造的塑料垃圾(jī)已经超(chāo)过了100亿(yì)吨,平均每年都有超过3000万(wàn)吨的塑料废弃物(wù)排入(rù)到海洋(yáng)当中。

环境污染、过度捕捞、深海采矿、气候的变(biàn)化所(suǒ)导致的海洋化学(xué)变化都是(shì)对海洋生态(tài)系统的严重(zhòng)威胁,所以(yǐ)保护环境人人有责。

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