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为什么鲸鱼即使深潜也不会被“水压”压扁?在水中生活中,成为鲸鱼屏障的不仅仅是随着水深增加而增大的“外部压力”。鲸鱼在潜水的时候,会用巨大的尾鳍上下摆动,这给心血管系统带来巨大的“内部压力”。
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每次果腹时,内压会升高,从尾鳍到腹部、胸部以及血流都会产生压力波。如果压力波到达大脑,纤细的毛细血管就会被破坏得粉碎。 如果是生活在陆地上的动物,内部压力只要向外释放就可以了,但鲸鱼在水中会屏住呼吸,而且还会承受外部压力,所以无法这样做。鲸鱼是如何应对这些来自内外的压力的,这是专家们长期以来的疑问。 因此,研究小组此次以包括须鲸的一种“长须鲸(学名:Balaenoptera physalus)”在内的11种鲸类为对象,详细调查了解剖学构造。
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科学家们以此为基础,制作了对潜水鲸鱼施加压力和流体力学的计算机模型,结果表明,鲸鱼的体内存在着压力缓冲材料的“安全网”,这就是被称为“奇网(retia mirabilia)”的由静脉和动脉构成的巨大血管网。 奇网不是鲸鱼特有的器官,在鱼类、鸟类、哺乳类等脊椎动物中都能看到,鲸类的奇网位于从心脏向全身输送血液的“大动脉”和向大脑供应血液的“血管系统”之间。 模拟实验的结果显示,这张奇网实际上减少了鲸鱼大脑97%的压力。根据模拟实验,潜水所伴随的外压和果酸所加压的血液脉冲(压力波),在通过错综复杂的多层奇网时,被血管的大表面积所捕获,集中的力量被分割,进一步在脑脊液的帮助下扩散开来。
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因此,当血液脉冲穿过奇网,到达脑侧的血管系统时,压力的大部分已经得到缓解。 鲸鱼是在大约5000万年前,曾经上岸的祖先再次回到海中而进化出来的。生活环境变化,给鲸鱼带来了新的难题“压力”。为了克服这些障碍,在水中生存下去,鲸鱼发展出了名为“奇网”的安全网。 此外,研究团队还指出:“哺乳类动物中,并非只有鲸类具有类似的系统。” 例如,长脖子的长颈鹿在喝水后抬起头的话,脑部压力会突然发生变化,有昏迷的危险。但是,后脑勺上的奇网(也被称为wondernet)可以吸收颈部上下波动的血压,从而喝水而不会昏厥。
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