深海巨大的压强海洋占据地球表面总面积的71%左右,海洋中最深的区域为海平面以下米的马里亚纳海沟,由于深海压强大、温度低、氧气含量、自然环境异常恶劣,人类对海洋的探测,目前来看总体上还是非常低级的水平,有科学家表示,人类对海洋的认知,还没有对太阳系内的诸多星体熟悉。单拿深海里的压强来说,根据液体压强公式P=ρgh来推测的话,海平面以下米的地方,物体所承受的海水压强就是海平面的近倍,相当于每平方米承受上百吨物体的重量。所以进行深海探测,如何克服海水巨大压强是一个必须要面临的严峻问题。为了探测深海自然环境特征,除了人们放置的使用特殊材料和工艺制作的无人探测器以外,潜艇也是应用较多的一个人造物体。然而,就目前的科学技术而言,一般的潜艇平均下潜深度只有几百米,而一些军事领域的核潜艇下潜深度要大一些,不过也只达到米左右,再深的话,潜艇就会受不了,巨大的压力会使潜艇外壳发生塌陷,不但对潜艇结构产生危害,也对潜艇内部的工作人员生命健康产生严重威胁。压力平衡问题相比之下,海洋中的鲸鱼下潜深度则普遍要大一些,特别是对于经常捕食深海中大王乌贼的抹香鲸来说,下潜深度可以超过米。说到这里,有些人不禁疑惑了,鲸鱼的肉身在抵抗海水巨大压强方面,为何会比钢铁打造的潜艇要厉害呢?之所以会产生这个结果,简单来说,就是压力平衡的问题。一个容器、或者在此基础上拓展成一个封闭的系统,只要其边界组成物质的强度够大,理论上这个容器就可以抵挡内部和外部产生的压力差,使得这个封闭系统能够保持相对稳定的状态。一个钢球、一块玻璃、一根铁棒,或者一个装满水的玻璃瓶,如果将它们沉入海底,那么这些物体的表面所受到的向内的海水压力、向外的支持应力一般都会保持一个平衡的状态,物体表面的形状也几乎不会产生肉眼能够观察到的形变。潜艇为何不能下潜很深但是潜艇就不行了,在其正常工作时,其内部必须要保留充分的工作空间和生活空间,在同等深度下,潜艇外部和内部所给予外壳的压强值,与海水和空气的密度成正比,而海水的密度要比空气大得多,所以潜艇下潜得越深,海水给予外壳的压强与内部空气对外壳的压强差值会越来越大,潜艇外壳就越来越倾向于内塌陷。目前,应用到打造大型核潜艇结构的物质为钛合金,而且还会采用双层壳体的结构,这样就极大提升了在不牺牲内部工作性能前提下的下潜深度。虽然如此,-米从目前来看,已经达到了这种钛合金的耐受极限,毕竟此时潜艇壳体所承受的压力,相当于每平方米多吨了。拿人体这一血肉之躯为例,其实应对深海巨大压强方面显然能动性极差,因为我们无法靠自主调节,来增强体内的压强环境,从而达到内外压力的平衡,所以只能在身体的极限承受阈值范围内进行下潜,目前在无装备加持下的最深下潜纪录为米,有装备保障条件下的最深纪录为米,而且还是在经过严格、科学的系统培训下完成的。在陆地上包括淡水中、浅海环境中生活的动物们,一般也都具备深海潜水的能力。鲸鱼的身体优势但是,鲸鱼则不同,在长期的进化过程中,为了适应海洋自然环境,特别是增强深海觅食和捕食能力,在能够达到维持身体内外压力平衡这个目标的生存胁迫下,身体结构发生了明显改变,主要表现为以下几个方面:一是肺的收缩能力超强。随着下潜深度的增加,鲸鱼肺会发生不同程度地收缩,特别是当下潜到-米时,肺泡的大部分空间都已被完全压缩,不再进行气体的交换,也没有了大块区域的空间结构,这样就有效避免产生身体内部巨大的压力差。二是肌肉和骨骼的韧性超强。鲸鱼的骨骼非常容易弯曲,特别是对于肋骨、脊椎骨和胸骨来说,其连接处比较灵活和松弛,一方面为有效调节身体行为提供便利条件,另一方面也会随着外界压力的增大而进行收缩,并且有效包裹和保护心、肺等内部重要器官。与此同时,鲸鱼肌肉组织的韧性和弹性演化得很强,这样在抵抗外界巨大压力方面,就会给身体提供足够的缓冲空间,同时鲸鱼的皮肤也异常坚韧,组织内部还充满了体液,这样就能够很好地维持身体内外的压力平衡,不至于对内部产生巨大伤害。三是鲸鱼大脑中的脑油物质密度会相应发生变化。当外界海水温度变低时,鲸鱼大脑中的脑油物质密度会变大,特别是当低于20摄氏度以后,会变为类似固体脂类的形态,从而大幅度提高对外界压力的抵抗和感应能力。四是血液贮氧方式也有利于深海环境。由于在深海环境中,鲸鱼的肺已经被无限压缩,基本不具备换气能力,此时为了维持身体正常生理活动所需要的氧气,原本通过肺吸进来的氧气,绝大部分与血液中的血红蛋白、肌肉中的肌血球素有效结合起来,以供深海潜行时所需。鲸鱼的下潜也有限度但是,我们要看到的是,虽然鲸鱼在身体结构上已经演化为非常适应深海环境了,但是它们下潜的深度、持续下潜的时间都有着明显的限制,在下潜深度上,就连能力最强的柯氏喙鲸,也突破不了米,而在上千米的深海中持续潜行的时间也顶多1个多小时,超过这两个极限,鲸鱼的血肉之躯也承受不住。