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a的负一次方是多少矩阵,a的负一次方是多少线性代数 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,一(yī)直是人们茶余饭后(hòu)最热衷的(de)谈资(zī),也是大家对深海探(tàn)索最大的恐(kǒng)惧。

在(zài)挪威的(de)大海(hǎi)中,和三文鱼一样被广(guǎng)为人知的生物叫“克拉肯”,这个家喻户晓(xiǎo)的挪威(wēi)海怪还有(yǒu)另外一个名(míng)字“北海巨(jù)妖(yāo)”。

它(tā)被认为(wèi)是最有可(kě)能存(cún)在的神话物种,虽然没有人真正(zhèng)见过它的(de)样子,但是(shì)在众多小说和影视作品(pǐn)的(de)渲染之下,这个北欧神话中的明星海怪早就已(yǐ)经红出圈了。

根据神(shén)话记载(zài),“北海巨妖”居住在挪威和(hé)格(gé)陵兰(lán)岛附近,它的背部周(zhōu)长1500米(mǐ),比(bǐ)一座小岛还要(yào)大,可以轻易地使用它的触手(shǒu)将巨(jù)大的船只(zhǐ)完(wán)全拖入海底(dǐ),甚至还有军舰遭(zāo)遇海(hǎi)外袭击沉(chén)入(rù)海底的(de)传说。

那么这(zhè)究(jiū)竟是一种什么样的恐(kǒng)怖(bù)力量呢(ne)?阿基米德(dé)已经给了(le)我们(men)答(dá)案,浸没在流体中的物体上(shàng)的浮(fú)力(lì),相当于物体(tǐ)排开流体的重量,所(suǒ)以只需要用船舶的(de)总吨位乘以海(hǎi)水的密(mì)度和重力,然(rán)后(hòu)减(jiǎn)去船的重量(liàng),就(jiù)可以知道还要(yào)将一艘普(pǔ)通大小的(de)舰船(chuán)完全(quán)拖到水下至少需要400吨的力量。这(zhè)对海(hǎi)怪(guài)的肌肉(ròu)力(lì)量要求,超出了人(rén)类的认知(zhī)范围。

随着现代(dài)生物学的发展,过(guò)于(yú)荒诞夸张的海怪传说也逐渐消失(shī)。由于从来没有发现过北(běi)海巨妖的尸骨残骸,所以人们猜(cāi)测它没有(yǒu)脊椎和骨(gǔ)骼。因此挪威(wēi)海(hǎi)怪的原型被认为是(shì)一(yī)种巨(jù)大的头足类深海(hǎi)海洋生物。

随着人类对海洋的不断探索和(hé)研究,发现在黑暗冰冷的深海(hǎi)当中,海洋生物(wù)已经(jīng)进(jìn)化得相当怪异,甚至恐怖,而(ér)且非(fēi)常地巨(jù)大。巨型的日本蜘(zhī)蛛蟹(xiè)、大红水母、鲱王黄带鱼、大王(wáng)乌贼、格陵兰鲨鱼,以及巨型的等足类动物等等。

这些巨型深(shēn)海生物和(hé)它们(men)潜水区的近(jìn)亲相比,就好像得(dé)了巨人一样。其(qí)实在寒冷黑暗(àn)的(de)极端(duān)压力环境的深海,海洋生物进化出巨(jù)大的体态(tài)几乎是必(bì)然(rán)的,那(nà)么其背(bèi)后的生物学原(yuán)因到(dào)底是(shì)什么?挪威海怪(guài)的(de)原型(xíng)又是谁呢(ne)?

海洋占(zhàn)据着地球71%的表面积,但是人(rén)类(lèi)对海洋的探(tàn)索却(què)不(bù)到(dào)5%,在超过13.5亿立方千米的海(hǎi)水深处,星罗密布(bù)地埋(mái)葬着人类文明的遗迹(jì),以(yǐ)及太多未知的(de)神秘生物。

200米(mǐ)深(shēn)度以(yǐ)上(shàng)的海洋叫做(zuò)海(hǎi)洋上层,在这(zhè)里(lǐ)阳光可以(yǐ)明(míng)显地直射(shè)下来,是海洋中唯一存在光合作(zuò)用(yòng)的区域。浮游生物和绝大部分(fēn)的海(hǎi)洋生物(wù)在(zài)这里营造出(chū)了(le)一片丰富多彩且(qiě)欣欣向荣的海底世(shì)界。

当深(shēn)度超过(guò)200米,就到了海洋中层,海(hǎi)水的温(wēn)度、盐度和密(mì)度在(zài)这里(lǐ)发生(shēng)了急剧的变化,阳光变得越(yuè)来越微弱。到(dào)达1000米以(yǐ)下的(de)深海(hǎi)层(céng),我们会(huì)发现海洋生物已经开始(shǐ)进化(huà)出了照明设备。

我(wǒ)们唯一能(néng)看到(dào)的光亮来自(zì)鱿鱼的(de)皮肤(fū)或者是琵琶鱼诱饵器官所发出(chū)的生物光(guāng)。

从海平面以下(xià)400米开始,海洋(yáng)中(zhōng)的食物(wù)就变得非(fēi)常稀(xī)缺了,随着阳(yáng)光的逐渐减弱,光(guāng)合(hé)作用的(de)藻类和浮游生物彻底消(xiāo)失了,作为(wèi)食物(wù)链中的关键(jiàn)部(bù)分(fēn),这直接(jiē)导致(zhì)了深海(hǎi)动物们的生活变得(dé)更加艰(jiān)难。

多数的海洋生(shēng)物只(zhǐ)能依靠(kào)浅水区倾泻下(xià)来的有(yǒu)机物碎屑进行(xíng)生存,这种像雪花(huā)一样飘落的(de)沉积现象叫做“海(hǎi)洋雪”,主要由死亡的浮游(yóu)生(shēng)物,上(shàng)层生物(wù)的粪便颗粒以及(jí)一些腐(fǔ)烂(làn)的(de)尸体(tǐ)碎片构(gòu)成(chéng)。

有很多的海(hǎi)洋生物是完全依赖(lài)“海(hǎi)洋雪”所生存的(de),所(suǒ)以海洋雪是深海和底部生态系(xì)统(tǒng)的基础,但是它们不足以(yǐ)支持大量(liàng)的(de)生命物质,食(shí)物网的紧张导致了深海中的生(shēng)物数量稀少,同时也让深(shēn)海生物(wù)的捕食压力大大增加,许多不(bù)吃“海洋雪(xuě)”的生物,就(jiù)只能以(yǐ)吃“海洋雪”为(wèi)食的动物。

所以在(zài)这(zhè)个(gè)区域,任何的(de)鱼类(lèi)、甲壳类或(huò)者是(shì)头足(zú)类的动物都是更(gèng)大型捕食者的目标。为了摆脱(tuō)这样(yàng)的(de)困境,所有的生物都在努力地进(jìn)化,让自己从猎(liè)物转变为“顶级捕食(shí)者”。

比如被(bèi)人(rén)们认为是(shì)最(zuì)接近(jìn)挪威海怪(guài)原型的重点(diǎn)嫌(xián)疑(yí)犯---深海(hǎi)巨鱿。说到巨型鱿(yóu)鱼(yú),我(wǒ)们最先想到的(de)就(jiù)是传说中(zhōng)的“大王乌贼”。

大王(wáng)乌贼是(shì)大王(wáng)鱿科,大王鱿属的头足类软体动物,因此准确(què)来讲应该叫“大王鱿”,它(tā)们实(shí)际上并不是乌贼(zéi)。巨型(xíng)的鱿鱼大多栖(qī)息在(zài)绝对黑暗的(de)深海当中,一直(zhí)以来都是谜一般(bān)的(de)存(cún)在。

在21世纪之前,我(wǒ)们对巨(jù)型鱿鱼的(de)了解主要是(shì)来自(zì)被冲上岸(àn)边(biān)的标本。直到2004年,人类才(cái)在(zài)1000米(mǐ)的深海中,拍到了(le)第一张巨型(xíng)鱿鱼的照片,有(yǒu)史(shǐ)以(yǐ)来(lái)发现的(de)大(dà)王(wáng)鱿(yóu)最大的(de)个体长达13米,就好(hǎo)像一辆公交(jiāo)车在(zài)深海中航(háng)行。与大(dà)多(duō)长(zhǎng)度不超过60米的(de)鱿鱼相比,大王鱿的体重能够(gòu)达到275公斤。科学家们认(rèn)为,由于拥有如此巨大的体型,它们的上面几乎没有捕食(shí)者。

大王鱿(yóu)拥有两(liǎng)条(tiáo)极长的触腕,能够(gòu)达(dá)到(dào)其他腕长的2.5倍到4倍。触腕长有4个吸盘(pán),可以轻(qīng)易且(qiě)舒适(shì)地(dì)捕食深海中的其他鱼(yú)类,但大王鱿并不(bù)是深海鱿鱼中最大的一种,目前人类所发现(xiàn)的最大深海鱿(yóu)鱼是(shì)大王酸浆(jiāng)鱿,这种生活在南极(jí)海域的巨型鱿鱼身长(zhǎng)大约10米,虽然没有大王鱿长,但(dàn)是体重能达到大(dà)王鱿的2倍,它们是世(shì)界上(shàng)最大的无(wú)脊椎动物,更是(shì)一(yī)种具有侵略性(xìng)的顶级捕(bǔ)食者,尽(jǐn)管它们无(wú)法击沉军舰,但(dàn)是却可(kě)以轻(qīng)而易举地颠覆帆船或者是小型(xíng)的(de)渔(yú)船。

因此,大王酸浆鱿被认为是最(zuì)接近挪(nuó)威海怪原型的物种。而(ér)深海能够如此(cǐ)巨大的另一(yī)个原因,让我们对海底的巨兽有了新的(de)认知,我们都(dōu)知道,越大的生物体(tǐ)吃得也就越多,但是克莱伯定(dìng)律告(gào)诉(sù)我们,生物体的新陈(chén)代谢和身体大小之间(jiān)并不(bù)是一(yī)个线性的(de)关系。比如一个200斤的(de)胖子所燃烧的卡(kǎ)路里,绝不会是一个100斤(jīn)美女(nǚ)的两倍;一匹比老鼠重1000倍的马,也不需要多(duō)出1000倍(bèi)的能量才能(néng)够(gòu)驰骋草(cǎo)原。

它(tā)们(men)之(zhī)间其实有一(yī)个(gè)非常漂亮的数学关系,克莱(lái)伯定律的适(shì)用范围非常广。从地球上最大的生(shēng)物(wù)蓝鲸到极小的线粒体都遵循着克莱伯定律。而巨大的深海鱿鱼将克莱波定律提(tí)升到(dào)了一(yī)个(gè)新(xīn)的水平(píng)。

研(yán)究发现,巨型鱿(yóu)鱼的新陈代谢(xiè)率非常(cháng)低,一(yī)条5KG的成年鱼类(lèi)可(kě)以让一(yī)条500公斤的(de)鱿鱼吃上(shàng)半年,因为它们(men)每天只(zhǐ)需要燃烧45卡(kǎ)路里的能量,这相当(dāng)于一(yī)个成年人(rén)慢跑(pǎo)1.98公里。巨(jù)型由于(yú)每(měi)天只需要0.03公斤的食(shí)物就可以(yǐ)维持生命,这个能量需求比其他同级别(bié)掠(lüè)食者要低(dī)上600倍,这也意(yì)味(wèi)着它们的(de)生活是慢节(jié)奏的(de),不会(huì)像大白鲨那(nà)样(yàng)狂野(yě)地(dì)追逐猎物。守株待(dài)兔是巨型鱿(yóu)鱼的生存之道。

大王酸浆鱿(yóu)还拥(yōng)有动物界(jiè)中最大的眼睛(jīng),宽度能够达到30厘米。它们(men)的眼(yǎn)睛长有发光器,能够自己产生光(guāng)芒,也能够觉(jué)察到其他生物所发出的(de)微(wēi)光,但是它们(men)大眼睛的(de)主(zhǔ)要(yào)作用是用于对付自(zì)己的(de)天敌(dí)抹香鲸。深海中的生物身(shēn)体(tǐ)巨(jù)大的另(lìng)一个原因很可能(néng)是深(shēn)而寒(hán)冷的(de)水(shuǐ)。

伯格曼法则认为(wèi),在恒(héng)温(wēn)动物当中,即使(shǐ)是(shì)同种动物(wù),生活(huó)在寒(hán)冷地方的个体,其(qí)体积、体重一般较(jiào)生(shēng)活在温(wēn)暖地方的(de)个体都会(huì)大一些。但是(shì)很明显,某些变温(wēn)动物也遵循这个法(fǎ)则。所以,我们(men)会在(zài)极地区域的海洋当中(zhōng)看到(dào)超出常规(guī)的巨(jù)大(dà)海(hǎi)绵、蠕(rú)虫,甚至是巨大的单细胞生物。其中最有趣的(de)是北冰洋中(zhōng)最大的鱼类---格陵(líng)兰鲨。

成年的格陵兰鲨体长7米,体(tǐ)重可(kě)达1400公(gōng)斤,生活(huó)在(zài)2000米以下的(de)极(jí)地深海当中(zhōng)。是唯一能够全年(nián)抵御(yù)北极寒冷水域(yù)的鲨鱼。格陵兰(lán)鲨同样(yàng)有着极低的新陈代谢,捕食的方(fāng)式也和巨型(xíng)鱿(yóu)鱼相似(shì),它(tā)们善于(yú)采取(qǔ)以静制动的方式(shì),坐等食物自己上门,如果没有活的(de),它们也会(huì)吃掉(diào)能够找到的任(rèn)何(hé)动物尸体。

格陵兰(lán)鲨还是世界上最长寿的脊椎动物,在它们(men)的眼睛里有一些蛋白(bái)质,在它们出生之前就已经(jīng)形成了,这些(xiē)蛋(dàn)白质不会(huì)随(suí)着年龄的增加(jiā)而降解。所以(yǐ)科(kē)学家(jiā)通过对其进(jìn)行碳定(dìng)年法(fǎ),估计(jì)它们(men)的平(píng)均(jūn)寿命至少(shǎo)为(wèi)272岁。一(yī)些心情舒畅(chàng)、心情(qíng)安(ān)逸的(de)格(gé)陵兰鲨甚至可能(néng)会超过500岁。

我们刚才所聊的这(zhè)些海洋生(shēng)物都(dōu)是在(zài)4000米以上的海(hǎi)水区域,而当我(wǒ)们穿过(guò)深海层潜入到(dào)更深(shēn)的海底时,一些极端的(de)深(shēn)海巨人症(zhèng)的案例再一次(cì)刷新了我们对(duì)海洋的认知。

在(zài)海(hǎi)平面以(yǐ)下4000到6000米的区域叫做深渊层,是海洋中最(zuì)宽广(guǎng)的地(dì)带,总面积(jī)超过3亿平方公里,占地(dì)球表面积的(de)60%。6000米以下的深海(hǎi)是超深渊层,也叫(jiào)哈达尔(ěr)区域,它一般存在于狭长的V型海(hǎi)底(dǐ)峡谷深处。地球上(shàng)目(mù)前已(yǐ)经(jīng)确(què)定的(de)哈(hā)达尔栖息(xī)地46个,最深的一处是形成于(yú)6000万年前的马里亚纳海沟。哈达尔区(qū)域处在绝对的黑暗当(dāng)中,水温在1到(dào)4摄氏(shì)度之间,压(yā)力是(shì)地面(miàn)上的1100倍(bèi)以上。

在(zài)这里(lǐ),海洋生命的(de)基(jī)础“海洋雪”几(jǐ)乎(hū)不(bù)会(huì)再流淌下来(lái),理论(lùn)上不会有生命出现在这样的极端环(huán)境(jìng)当(dāng)中。但是,当人类到达这里时,发现很多的片(piàn)脚类生物在(zài)海底爬行,而(ér)且体型巨大。潜水中的端(duān)足类生物长度一般在(zài)1cm左右,但在这(zhè)里,同(tóng)类物种的(de)体长能(néng)够达到34cm,这样的(de)视觉(jué)效(xiào)果相当于你(nǐ)看到了一只蚊(wén)子,比老鼠(shǔ)还要大上一圈(quān)。

科学家还(hái)在这里发现(xiàn)了(le)世(shì)界上最(zuì)大(dà)的脚角类动物,以及长达50厘米(mǐ)的超巨(jù)型的等足类动物。这些巨大(dà)的片脚类和等足(zú)类动(dòng)物在10000米深的海底默默无(wú)闻地做着(zhe)清道(dào)夫的工作,它们会吃掉任何出现在面前的分解物质。

庞大(dà)的体(tǐ)型可以让它们储存更(gèng)多的能量(liàng)和食(shí)物,也可以为干饭而长(zhǎng)途跋涉到更远的距离(lí)。但是在(zài)这样的极(jí)端环境之下,这(zhè)里的食物资源仍然非常贫瘠,这些巨(jù)大的(de)生物的食物来源依然令人费解。后来,研究人员在一种端足类动物的身上发现了一种(zhǒng)独特(tè)的纤维素酶。

这(zhè)种纤维素酶有一个神奇的(de)功效,它可(kě)以分解植(zhí)物物质。但是生活在(zài)0植(zhí)物环境中(zhōng)的(de)端足类(lèi)动物(wù),理论上是不需(xū)要这种(zhǒng)酶的,海洋雪(xuě)形式的藻类也根本无法抵达这里。

但科学家测试研(yán)究这种独(dú)特的纤维素酶,发现它可以将锯末或(huò)者是木浆直接转化(huà)为葡萄糖。而且环(huán)境的压力(lì)越(yuè)大,这(zhè)种酶的(de)活性就越(yuè)大,消化纤维素的(de)速度也就会越快。

另外,在(zài)万米的海底(dǐ)这种超高(gāo)压低温的环境当中,海水会变得更加粘稠,较大的体态可能会(huì)让这些深海无脊椎动物在呼(hū)吸上具有更大(dà)的优势(shì),更好地克(kè)服(fú)水中较大的(de)黏(nián)性(xìng)力,这可能是它们进化成巨大体态的另一个原因。而在对这些海底生(shēng)物的(de)研(yán)究当中,人(rén)类(lèi)得到了更(gèng)为(wèi)震惊的发现。

广州地球化学研究所曾在10000米(mǐ)水深的钩(gōu)虾体内发现了C14的(de)信号(hào)。让人感到遗憾的是,这(zhè)些C14的信号竟然来自人为(wèi)的核(hé)爆。

科学家还在马里(lǐ)亚纳海沟(gōu)的深(shēn)处检测到了塑(sù)料垃(lā)圾。尽管(guǎn)现在的(de)浩瀚海洋广阔(kuò),生(shēng)态(tài)资源丰富,但其(qí)中很(hěn)多区域的生态(tài)系(xì)统是非常脆(cuì)弱的,许多的海洋(yáng)生物已(yǐ)经濒临(lín)灭绝的边缘(yuán),甚至很多的物种(zhǒng)在(zài)人类发现之前(qián),它们可能就已经灭(miè)绝了。从1950年到现在,人(rén)类所制造的塑(sù)料垃圾已经超过了100亿(yì)吨,平均每年(nián)都(dōu)有超(chāo)过3000万吨的(de)塑料废弃物排入到海洋当中(zhōng)。

环境污(wū)染、过度捕捞、深海(hǎi)采矿、气(qì)候的变化所(suǒ)导(dǎo)致的海洋化学变化都是对海洋(yáng)生态系(xì)统的严重威胁,所以保护环(huán)境人(rén)人有责。

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