为什么人类可以传说中有人能在水下换气呼吸?

2020-02-05 17:00
来源:
河北圈
如果人类不得不在水下生活,那么会发生一些什么呢?似乎人类不用再去担心台风天气,而且随时随地都能够游泳了。然而,如果人类不得不永远待在水下世界,那么人类身上可能会产生巨大的变化。
01
身体会逐渐变得虚弱
人体并不适合长时间的待在水下。你的肌肉是为了能帮你在陆地上行动而锻炼出来的。因此,如果你花了所有时间都待在水下,肌肉将会萎缩,同时你将会变得异常虚弱。因此,为了能够适应新环境,人体或许会发生不少变化。
02
人体不得不进化
当涉及到游泳这方面,人的四肢并不是最有效的工具。这就是为什么人体还必须增加鳍的原因。而且为了呼吸,人体将进化出鳃。因为没有足够的身体毛发和体内脂肪,当我们待在水中太长的时间,我们的体温将无法得到保持。因此,人体或许会进化出鳞片。
不管是在海洋还是湖泊,其视线都并不那么的好,因此人类的眼睛或许将会进化变大不少。这将有助于眼睛吸收更多的光线,以看到黑暗的地方。
03
人体依然不能待在198米以下水域
因为鳃的存在,人体得以呼吸到氧气,从而到达更深的区域,但是这个深度也无法超过198米深,因为在此区域就已经黑到什么也看不见了。
当然,也许会有一些人类的眼睛开始进化,眼睛变大,并且能够看到更为黑暗的地方。但是,最终潜入深度也不可到达305米,因为在强大的水压之下,人体将被压碎。
04
人体将改变沟通的方式
因为不得不生活在水下,人体的肺部开始弱化,也没有办法吸入空气,因此,要想在水中发出声音是很困难的。人类将不得不逐步进化发出其它可以进行交流的声音的方式,而在此之前,人类必须以手语的方式进行交流。
05
人体皮肤在水中分解
科学家仍然无法完全理解其中原因,但是当你在水中耗费太多时间时,皮肤就会开始分解。这意味着出现伤口和感染,并且导致皮肤全部掉光。而最终幸存下来的人将发展出其它可以让其在水下生存的东西,例如我们在上面说到的鳞片。
06
假如人类发展出了水下城市
如今的人类已经开始规划火星移民计划了。但实际上,涵盖了地球96%的水的海洋,要比火星更适合居住。因此,人类或许可以利用科技的方式移民水下,并建造一个水下城市。
水下城市将是一个封闭隔绝海水的空间,人们在里边可以呼吸空气,因此,人类必须在里面种植许多的植物,特殊的人造光将帮助植物生长,并产生氧气。
水下殖民地的主要问题在于感染,如果有一个人生病了,就可能会及其快速的感染给所有的人。因此,城市里将配备大型净化器来帮助净化和消毒内部的空气。
但是至少水下殖民地不会遭受食物缺乏的困扰。生活在海底,人们将获得在那里可以找得到的所有海鲜。此外,人们可以建立农场来养虾和鱼类,这是蛋白质的完美来源。
此外,还有可能种植一些特殊植物来生产廉价且更环保的燃料,例如生质柴油。
据说,建造水下殖民地的技术很可能已经存在了。这些殖民地可以轻松维持多达100人的生命,而且科学家正在研究增加人数的方法。到目前为止,主要问题在于建立可行的疏散路线、弄清楚如何获得足够的空气以及如何使环境足够潮湿。返回搜狐,查看更多
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2022-10-18 09:19
来源:
旅行密码屋发布于:江苏省
如果说用腮呼吸的话,鱼类便可以自由地在水中进行呼吸,而用肺呼吸的话,则必须要浮上水面呼吸空气中的氧气,而不能利用水中的氧气。这也就是为什么我们可以看到鲸鱼会浮上水面进行“喷气”,而这种喷气其实正是鲸鱼在呼吸。为了呼吸,鲸鱼会从水中浮上水面进行换气,而且每隔一段时间就得浮上水面一次,否则的话则会被淹死,那睡觉的时候又怎么办呢?
你见过抹香鲸睡觉吗?当抹香鲸进入深度睡眠的时候,他们便会垂直地悬浮在水中,就像泡在水杯里的竹叶青茶叶一样。远远看去,可以看到抹香鲸的族群聚在一起悬浮着,看起来就像是一堆浮木悬浮在海里,因此也被称为“logging”。当抹香鲸垂直时,说明他们已经进入了深度睡眠,此时他们对周围的感知能力便大大下降了,除非周围经过的船只碰到了他们的头,他们才会有所察觉。而如果抹香鲸此时是平躺的话,即水平方向悬浮的话,则说明抹香鲸还没有进入深度睡眠,此时,他们周围要是有所异动,都会有所察觉。
正常情况下成年人每天睡觉时长大概在6~8小时,而如果是婴幼儿或者儿童的话,睡眠时间只会更长,如果说抹香鲸也有这么长时间睡眠的话,他们每次换气的间隔时间最长也就是在两个小时左右,这样的话抹香鲸睡觉的时候一定会被憋死,而事实上抹香鲸却并没有现在睡眠中憋死的情况,这是为什么呢?因为抹香鲸真正睡觉的时间只占每天的7%左右。
除了睡眠时长以外,抹香鲸的呼吸也与我们有所不同,他们鼻孔有特殊的构造,因而不会像人类的鼻孔一样,在进入水之后很容易被呛到。抹香鲸的鼻孔并不在嘴巴的上面,不像人类这样是敞开的。如果鼻孔是敞开的话,那水便很容易就进入到呼吸系统造成窒息,鲸鱼的气孔上面有肌瓣,可以使得气孔闭合,所以在浮出水面以后气孔才会张开,此时进行换气,在换气之后又将气孔闭上,从而隔绝水分进入呼吸系统。而所谓的换气,在我们平时也可以看到,鲸鱼浮出水面,在水面上喷出一个巨大的水柱,或者是应该说是气柱,那并不是真正的在喷水,实际上是鲸鱼肺内温暖的水蒸气在遇冷凝结之后形成的小水珠,也就是和我们冬天里哈出白气的原理是一样的。
抹香鲸的呼吸系统的结构与人类的呼吸系统结构其实也有很大区别,在正常情况下,人类并不可能做到在吃东西的同时进行呼吸,一般都是在吃完咽下去之后才又进行呼吸,否则的话只会被呛到。因为人类的气管和食管是共用咽部一个通道的,当我们在吞咽的时候,而气管和食管上面有一个东西叫做会厌。会像一个小盖子一样,当吃东西的时候,它便盖住气管,以免食物进入气道,而当呼吸的时候,他又盖住食管,避免气体进入胃内,造成胃胀气。而鲸鱼则没有这些烦恼,因为鲸鱼在进化过程中已经完成了食管和气管的分离,呼吸系统和消化系统是独立的两套系统,之间没有重叠的部分,所以鲸鱼在吃东西的同时也不会担心呛咳。
在氧气利用方面人类与鲸鱼也是天差地别的,一般情况下我们吸入的空气当中含有大量的氧气,而呼出的气的吸收仍然也还有大量的氧气,在每次呼吸中大约只有15%的氧气被我们人类所利用。而鲸鱼则不同,他们在进行一次呼吸的过程中,每次氧气可以说是得到了充分利用,他们对吸入的氧气的利用可以达到90%以上。而且每一次呼吸完之后,距离下一次呼吸的时间间隔也比较长,像抹香鲸在完成一次换气之后便可以下潜到2000多米深的水底。而人类的潜水纪录保持者也仅在水下170米,在水下屏气的时间最长可达19分钟。
此外,鲸鱼体内大量的肌红蛋白和血红蛋白,也能帮助他们完成长时间的憋气。肌红蛋白和血红蛋白顾名思义,分别存在于肌肉和血液当中,他们的作用分别是储藏和携带氧气,与氧气的利用息息相关。这两种蛋白的含量越高,对氧气的携带和储存能力越强,鲸鱼和人类相比,肌红蛋白和血红蛋白含量要高出很多,正常成年男性的血红蛋白含量在120克每升到160克每升之间,而鲸鱼的血红蛋白含量则达到了300克每升以上。值得一提的是,肌红蛋白是红色的,如果我们切开鲸鱼的肌肉,可以发现鲸鱼的肌肉不仅仅是红色,还红得发黑。这样一来,在几种功能的同时作用下,鲸鱼可以安心地在海中睡觉了,而且不用担心被憋死的危险。返回搜狐,查看更多
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