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深海呼吸 - 海洋哺乳动物都是怎么做的?

深海呼吸 - 海洋哺乳动物都是怎么做的?

作者: OIAA团队 | 来源:发表于2017-07-14 13:03 被阅读32次

    海洋生物多种多样,呼吸方式也各不相同。其中,为人们所熟知的大多为用鳃呼吸的鱼类和软体动物,但是也有一部分哺乳动物正生生不息地生存在这蔚蓝的碧波中,用肺在深海中呼吸。

    长久以来,海洋生物学家就对用肺呼吸的海洋生物的深潜功能与令人惊叹的潜水时间困惑不解,因为这违反了动物的生理学规律。如果能够解释其中所蕴涵的秘密,对人类某些疾病的治疗和预防定会有着十分重要的借鉴意义。

    海洋哺乳动物:鲸鱼

    我们都知道,儒艮等哺乳动物像陆生动物一样用肺呼吸,所以得不时浮出水面换气,鲸喷的水柱就是它们在换气。鱼类用腮呼吸,里面的腮耙能过滤水中溶解的氧气,鱼类从嘴吸进水,经腮耙过滤后留下氧气,水从腮中流出。还有部分鱼类(比如弹涂鱼),和一些两栖动物(青蛙)皮肤表面有粘膜,可以靠皮肤实现部分呼吸功能,但并不能长期用皮肤呼吸。

    此外,哈佛大学的动物学家吉米·卡瑞恩发现,生活在南极洲附近的海豹,它们可以下潜到七八百米的深度。但不论它们下潜多么深,体内的氮的浓度基本不变。原因是它们的肺被强大的水压迅速地压扁了,一开始就阻止了大量的氮气进入血液。所以深潜动物们免去了减压病的烦恼。

    肺被挤压

    那么,居住在深海的那些海底生物,到底又为什么可以在深海进行呼吸呢?研究发现,具有深海潜水本领的动物们,首先具有一个神奇的肺。即使是被压扁变形收缩至原来体积的15%,对于它们也不会造成任何伤害,并且可以在短时间内自行恢复,而人类的肺却无法做到这一点。在分析海豹的肺组织时发现,在它的肺部表面覆盖一层由特殊化学物质构成的活性剂,正是因为它,海豹的肺才如此的柔韧有力,在轻松对付高压的同时,还能自如地舒展恢复。

    其实人类的体内也有这种化学物质,但遗憾的是没有长在肺部。医学专家们正在提取深潜动物肺表面的活性剂,在搞清它的具体成分后,希望利用它来增强肺部手术患者的肺部柔韧功能,缩短他们术后的痊愈时间。

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