藍鲸重200噸,但肺活量體重指數卻僅有1:40,這是為什麼?
讨論這個問題前,先跟大家說一下什麼是肺活量體重指數?肺活量體重指數=肺活量÷體重,即每公斤體重肺活量的相對值,用以反映肺活量與體重的相關程度。
藍鲸肺活量體重指數哺乳動物中最低
藍鲸是世界上已知最大的哺乳動物,它們可以長到30多米長,體重更是可以達到200噸以上。藍鲸和其他哺乳動物一樣也是用肺呼吸,肺活量有5000升,這一數據的的确确很大,但是如果去計算藍鲸的肺活量體重指數的話,你會發現這一數值僅為1:40。
1:40是什麼概念呢?就拿人類來說,成年男性的肺活量大概是3.5升,按體重65公斤計算,肺活量體重指數約為1:18,有些運動員的肺活量可以達到7.0升,肺活量體重指數約為1:10。人類的肺活量體重指數要遠大于藍鲸的,據說藍鲸的肺活量體重指數是哺乳動物中最低的。
看一看潛水艇也許可以幫我們更好的解釋這一現象
大家都知道,潛艇都有最大下潛深度,超過這一深度潛艇就可能會被擠壓變形甚至解體,導緻艇毀人亡,因此潛艇都是位于最大下潛深度以上航行。
從已經公開的數據來看,潛艇的最大深潛記錄由前蘇聯685型核潛艇保持,該型潛艇的殼體由钛合金打造,極限潛深可以達1200米。目前,由于核潛艇的潛深是國家軍事機密,很難得知,不過一般在1000米以内。
相比于核潛艇,有些鲸魚為了捕食卻可以輕松潛到幾千米的深海,例如抹香鲸為了捕食大王烏賊,可以遊到近3000米的深處,這一數值要遠遠高于核潛艇的最大潛深。
潛艇為什麼有極限潛深
這個問題就與潛艇的構造有關了,潛艇之所以超過極限潛深會被壓毀,是因為潛艇是一個三向受壓的薄殼空心圓柱體。像這樣的空心圓柱體受壓結構穩定性主要取決于整體結構的穩定性。
潛艇的耐壓殼越圓,穩定性越強,越不容易失穩,下潛深度也就越大。而潛艇的耐壓殼材料都是由鋼闆經過彎闆機彎成的,彎闆機的控制精度越高殼體越圓,我國由于精密機床水平與西方發達國家還有差距,所以核潛艇的極限潛深要低于不少。
鲸魚為什麼能輕松潛深幾百上千米
前面我們提到,因為潛艇是空心的,如果潛艇裡注滿水,保持内外壓力相同,那麼潛艇也可以下潛到任意深度。
鲸魚則不同,它可以說是一個實心結構。除了身體結構跟深海魚類一樣,都适用了深海的活動,鲸魚的肺也沒有我們想象的那麼大,而且非常特殊,否則它也會想潛艇一樣被壓扁。鲸魚潛水主要靠儲存在血液中的氧氣,而不是肺中的氧氣。
結論
相信現在大家都應該明白了吧,鲸魚的肺活量雖然有5000升,但相比于它們龐大的身軀這一數值并不是很大,也就是我們說的肺活量體重指數很小,否則它們也會想潛艇一樣被壓扁。
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