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幂级数展开式常用公式,幂级数展开式怎么推导 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,一直(zhí)是(shì)人们茶(chá)余(yú)饭(fàn)后最热衷的谈资,也是(shì)大(dà)家对(duì)深海探(tàn)索最大的恐惧。

在挪威的大海中,和三文鱼一样被广(guǎng)为人知的生物叫“克拉肯”,这个家喻户晓的(de)挪威海怪还(hái)有另外一个名字“北(běi)海巨(jù)妖”。

它(tā)被认为是最(zuì)有(yǒu)可能(néng)存(cún)在的神(shén)话(huà)物(wù)种,虽然没有人(rén)真正见过它的样子,但是在众多(duō)小说和影视(shì)作品的渲染之下,这(zhè)个北欧(ōu)神话中的(de)明星(xīng)海怪早(zǎo)就已经红出圈了。

根据神话(huà)记载(zài),“北海(hǎi)巨妖”居住在挪威和格陵兰岛附近,它的背部周长1500米,比(bǐ)一座小(xiǎo)岛还要大,可以轻易地使用它的(de)触手将巨大的船(chuán)只完(wán)全拖入海底,甚至还有军舰遭(zāo)遇海外袭击沉入海底(dǐ)的(de)传说。

那么这(zhè)究竟是一种什么(me)样的恐怖力量呢(ne)?阿基米德(dé)已(yǐ)经给了我们答案(àn),浸没(méi)在流体(tǐ)中的物体上的浮力,相(xiāng)当于物体排开流体的重量,所(suǒ)以只(zhǐ)需(xū)要用船舶的总吨位乘以海水的密度和(hé)重(zhòng)力,然(rán)后减(jiǎn)去(qù)船(chuán)的重(zhòng)量(liàng),就可以知道还要将一艘普(pǔ)通大小的舰船完全(quán)拖(tuō)到水下至少需要400吨的力量。这(zhè)对海(hǎi)怪的肌肉(ròu)力量(liàng)要求,超出了(le)人类(lèi)的认知范围。

随着现代(dài)生物学的发展,过于荒诞(dàn)夸张的(de)海怪(guài)传说也逐渐消失。由于从来没有(yǒu)发(fā)现(xiàn)过北海巨妖的尸骨残骸,所以人们猜测(cè)它(tā)没有脊椎(chuí)和(hé)骨骼(gé)。因此挪威海怪(guài)的原(yuán)型被认为是一种巨大的头足类深海海洋(yáng)生物。

随着(zhe)人类对(duì)海洋的(de)不断探索(suǒ)和(hé)研究(jiū),发(fā)现(xiàn)在黑暗冰冷的深海当中(zhōng),海洋生物已经进(jìn)化得相(xiāng)当怪异,甚(shèn)至恐怖,而且非常地巨大。巨型的日(rì)本蜘(zhī)蛛蟹、大(dà)红水(shuǐ)母、鲱王黄(huáng)带鱼、大王乌(wū)贼、格陵(líng)兰鲨鱼,以及巨型的等足类动物等等。

这些巨型深海生(shēng)物和它们潜水区的(de)近(jìn)亲相(xiāng)比,就好(hǎo)像得了巨人一样(yàng)。其实在寒冷黑暗的极端(duān)压(yā)力环境的深海,海洋(yáng)生物进化出巨大的体态几乎是必然(rán)的,那么其背(bèi)后的生物学原因到底(dǐ)是什么?挪威(wēi)海怪(guài)的原(yuán)型又是谁呢?

海洋占据着地球(qiú)71%的表(biǎo)面积,但是人类对海(hǎi)洋的探索(suǒ)却不到5%,在超过13.5亿(yì)立方(fāng)千米的海水深处,星罗密布(bù)地(dì)埋葬着(zhe)人类文明的(de)遗迹(jì),以及(jí)太(tài)多未(wèi)知的神秘生物。

200米深(shēn)度(dù)以(yǐ)上的海洋叫做海(hǎi)洋上层,在这里阳(yáng)光可以(yǐ)明显(xiǎn)地直(zhí)射下来,是(shì)海洋中(zhōng)唯一存(cún)在光合(hé)作用的区域。浮游(yóu)生物和(hé)绝大部(bù)分的海洋生物在这里营造出了(le)一片丰富(fù)多彩且欣(xīn)欣(xīn)向(xiàng)荣(róng)的海底世(shì)界。

当深度超过200米,就(jiù)到(dào)了海洋(yáng)中层(céng),海水(shuǐ)的温度、盐度和密(mì)度在这里发生(shēng)了急剧(jù)的(de)变(biàn)化,阳光变得越来越微弱。到达1000米以下(xià)的深海层,我(wǒ)们会发现(xiàn)海洋(yáng)生物已经开(kāi)始进化(huà)出了照明设备。

我们(men)唯一(yī)能看(kàn)到的光亮来自鱿鱼(yú)的皮肤或者是琵琶鱼诱饵器(qì)官(guān)所发(fā)出的生物(wù)光。

从海平面以下400米开始,海洋中的食(shí)物就变(biàn)得非(fēi)常稀缺(quē)了,随着(zhe)阳光(guāng)的(de)逐渐减弱,光合(hé)作用的藻类和浮(fú)游生物彻底消失(shī)了,作(zuò)为食物链中(zhōng)的关键部(bù)分,这直接(jiē)导(dǎo)致(zhì)了深海动(dòng)物们(men)的生活变得(dé)更(gèng)加艰(jiān)难(nán)。

多(duō)数的海洋生物(wù)只能依(yī)靠浅水区倾泻下来的有(yǒu)机(jī)物碎屑进(jìn)行(xíng)生存,这(zhè)种像雪(xuě)花一样飘(piāo)落的沉积现象叫(jiào)做“海(hǎi)洋雪”,主要由死亡的浮游生物,上层生物的粪便(biàn)颗粒以(yǐ)及一些腐烂的(de)尸(shī)体碎片(piàn)构成。

有很多的海洋(yáng)生(shēng)物(wù)是完全依赖“海洋雪”所生(shēng)存的,所(suǒ)以海洋(yáng)雪(xuě)是深海和底部生态系统(tǒng)的基(jī)础,但是(shì)它们不(bù)足(zú)以支持大量的生命物质,食物(wù)网的紧张导(dǎo)致(zhì)了深海中的生物数量稀少(shǎo),同(tóng)时也(yě)让深(shēn)海(hǎi)生物的捕食压力大大增(zēng)加,许(xǔ)多不吃“海洋雪(xuě)”的生物,就只(zhǐ)能以吃“海洋雪”为食(shí)的动物。

所以在这个区域,任(rèn)何的鱼(yú)类、甲壳类或者(zhě)是(shì)头足类的(de)动物都是更大型(xíng)捕食者(zhě)的目标。为了摆(bǎi)脱(tuō)这样的困(kùn)境,所有的生物都在努(nǔ)力地进化,让自己(jǐ)从猎物转变(biàn)为“顶级捕(bǔ)食者”。

比如被(bèi)人们认为是最接近挪(nuó)威海(hǎi)怪原型的重点嫌疑犯---深海巨鱿。说到巨型鱿鱼,我们最先想(xiǎng)到的(de)就是传说中(zhōng)的“大王乌贼”。

大王乌贼是大(dà)王鱿科(kē),大王鱿属的头足(zú)类软体动物,因此准(zhǔn)确来(lái)讲应该(gāi)叫“大王(wáng)鱿”,它们实际(jì)上并不是乌贼。巨型的(de)鱿鱼大(dà)多(duō)栖息(xī)在(zài)绝对黑暗的深海(hǎi)当中(zhōng),一直以来(lái)都是谜(mí)一般的存在。

在21世纪之前,我(wǒ)们对巨(jù)型(xíng)鱿鱼(yú)的了(le)解主要是来自被冲上(shàng)岸(àn)边的(de)标本。直到2004年,人(rén)类(lèi)才(cái)在(zài)1000米(mǐ)的(de)深海中,拍到了第(dì)一(yī)张巨型鱿鱼的照片,有史以来(lái)发现的大王鱿(yóu)最大的个体长达13米,就好像一辆公交车在深海(hǎi)中航行。与(yǔ)大多长度不超过60米的鱿(yóu)鱼相(xiāng)比,大(dà)王鱿(yóu)的体重(zhòng)能够达(dá)到275公(gōng)斤(jīn)。科学家(jiā)们(men)认为(wèi),由(yóu)于(yú)拥有如此巨大(dà)的体型,它们的(de)上面几乎没有捕食(shí)者。

大王鱿拥(yōng)有(yǒu)两条(tiáo)极(jí)长(zhǎng)的触腕,能(néng)够(gòu)达到其他(tā)腕长的2.5倍(bèi)到(dào)4倍。触腕长有4个吸盘,可以轻易且舒适地捕食(shí)深海中(zhōng)的其他鱼类(lèi),但(dàn)大王鱿并不是深(shēn)海鱿鱼(yú)中最大(dà)的一(yī)种,目前人类所发现(xiàn)的最大深海(hǎi)鱿(yóu)鱼(yú)是大王(wáng)酸浆鱿(yóu),这种(zhǒng)生活在南(nán)极海域(yù)的巨型(xíng)鱿鱼(yú)身长(zhǎng)大约10米,虽然没有大(dà)王鱿长,但是体重能达到大(dà)王鱿(yóu)的2倍,它们是世界(jiè)上最大的无脊椎动物,更是一种具有侵略性(xìng)的顶(dǐng)级捕食者,尽管它们无(wú)法击沉军(jūn)舰(jiàn),但(dàn)是却可以(yǐ)轻而(ér)易举地颠覆帆船或者是小型的渔(yú)船。

因此,大王酸浆鱿被认为是最接(jiē)近挪威海怪(guài)原(yuán)型的物种(zhǒng)。而深海能够如此巨(jù)大(dà)的(de)另一个原因(yīn),让(ràng)我们对(duì)海底的巨兽有了新的认知(zhī),我们都知道,越大(dà)的生物体吃得也就(jiù)越(yuè)多(duō),但是克莱伯定律告诉我们,生(shēng)物(wù)体的新陈代谢和身体大小(xiǎo)之间并不是(shì)一个线性(xìng)的(de)关系。比如一个(gè)200斤(jīn)的胖子所燃烧的卡路里,绝不会是一(yī)个100斤美女的两倍;一匹(pǐ)比老鼠重(zhòng)1000倍的马,也不需要(yào)多出1000倍的能(néng)量才能够驰骋(chěng)草(cǎo)原。

它们之间(jiān)其实有一个非常(cháng)漂亮(liàng)的数(shù)学关系(xì),克莱伯定律的适用范围(wéi)非常(cháng)广。从(cóng)地球上(shàng)最大的生物(wù)蓝鲸(jīng)到极小的线粒体都遵循着克莱伯定律。而巨大(dà)的深海鱿鱼将(jiāng)克莱波定律提升(shēng)到了一(yī)个新的(de)水平。

研究(jiū)发现,巨型鱿鱼的(de)新陈代(dài)谢(xiè)率非常低,一条5KG的(de)成年鱼类可以让一条500公(gōng)斤的鱿鱼吃上(shàng)半年,因为(wèi)它们每天只需要燃(rán)烧45卡路(lù)里的能量,这相当(dāng)于一个成年(nián)人慢(màn)跑1.98公里。巨型由(yóu)于每天(tiān)只需要0.03公(gōng)斤的(de)食物就可以维持生命,这个能(néng)量需求比其他同级别掠食者要(yào)低上600倍(bèi),这也(yě)意味着(zhe)它们(men)的生活(huó)是慢(màn)节奏的,不会(huì)像大白鲨那样狂(kuáng)野地(dì)追逐猎物。守株待兔是(shì)巨型(xíng)鱿鱼(yú)的(de)生存(cún)之道。

大王酸浆(jiāng)鱿还拥有动物界中最大的眼睛(jīng),宽度能够达(dá)到30厘米。它们的眼(yǎn)睛长有发光器,能够自己产生光芒(máng),也(yě)能够觉察到(dào)其他(tā)生(shēng)物所发出的(de)微光,但是它(tā)们大眼睛的主要(yào)作用是用于对(duì)付自(zì)己的天敌抹香鲸。深(shēn)海中的(de)生物(wù)身体巨大(dà)的另一个原因很可能是深而(ér)寒冷的(de)水。

伯(bó)格曼法则(zé)认为,在恒温(wēn)动物当中,即(jí)使(shǐ)是同(tóng)种动(dòng)物,生活在寒冷地方(fāng)的个(gè)体,其体积、体重一般较生活在温暖(nuǎn)地(dì)方的个体都会大一些。但是很明显,某些(xiē)变温动物也遵循这个(gè)法则。所(suǒ)以,我们会在极地区域(yù)的海洋当(dāng)中(zhōng)看到(dào)超出常规的(de)巨大海绵、蠕(rú)虫,甚至是(shì)巨大(dà)的单细胞(bāo)生物。其中最有趣(qù)的是北冰洋中最大的鱼(yú)类---格陵兰鲨。

成年的格(gé)陵兰鲨体长7米(mǐ),体重可达1400公斤,生活在2000米以下的极(jí)地深海当中。是(shì)唯一能够全(quán)年抵御北极寒冷(lěng)水域的鲨鱼。格陵(líng)兰鲨(shā)同样有(yǒu)着极低的(de)新(xīn)陈代谢(xiè),捕食的方式也和巨型鱿鱼(yú)相(xiāng)似(shì),它(tā)们善于采取以静制动的方式,坐等食物自己上门,如果没有活的,它(tā)们也会吃(chī)掉(diào)能够找到的任何动物尸体。

格陵兰鲨还是世(shì)界上最长寿的脊椎动物(wù),在它们的(de)眼(yǎn)睛(jīng)里有一些(xiē)蛋白(bái)质,在(zài)它们(men)出生之前就已经形成(chéng)了,这(zhè)些(xiē)蛋(dàn)白质不会随着年龄(líng)的(de)增加而降解。所以(yǐ)科学家通(tōng)过对(duì)其进行碳定年法,估计(jì)它们(men)的平均寿命至少为272岁。一些心情舒畅、心(xīn)情(qíng)安逸的格(gé)陵(líng)兰鲨甚至可能会超(chāo)过500岁(suì)。

我们刚(gāng)才所(suǒ)聊的这些海洋生物都是在(zài)4000米(mǐ)以上的(de)海水区域,而当我们穿过深海层潜入到更深的海(hǎi)底时,一些极端(duān)的(de)深海巨(jù)人症的案例再一次刷新了我(wǒ)们对海洋的认知。

在海平(píng)面以下4000到6000米的区域叫做深(shēn)渊层(céng),是海洋(yáng)中最宽广的地带,总面(miàn)积超过(guò)3亿(yì)平(píng)方公里,占地球(qiú)表(biǎo)面积的60%。6000米以下的深海是超深渊层,也叫(jiào)哈达尔区域,它一般存在于狭(xiá)长的V型海(hǎi)底峡谷深(shēn)处。地球上目前已经确定的哈达尔(ěr)栖息地46个,最深的一(yī)处是形(xíng)成(chéng)于6000万(wàn)年前的马里亚纳海沟。哈(hā)达尔区域处在绝对的(de)黑(hēi)暗当(dāng)中,水温(wēn)在1到4摄氏度之(zhī)间,压力是地面上的1100倍以上。

在这里,海洋生命的基础“海洋雪”几(jǐ)乎不会再(zài)流淌下来(lái),理论上不会(huì)有生命(mìng)出(chū)现在这样(yàng)的极端(duān)环境当中。但是,当人类到(dào)达这里时,发现很多的片脚类生(shēng)物(wù)在海(hǎi)底爬行(xíng),而且体型巨大。潜水(shuǐ)中的端足类生(shēng)物长度一般(bān)在1cm左右,但在这里,同类物(wù)种的体长能够(gòu)达到(dào)34cm,这(zhè)样的视觉(jué)效果相当于你看到了一只(zhǐ)蚊子(zi),比老鼠还(hái)要(yào)大上一圈。

科学家还(hái)在这里发现了世界上最大的(de)脚角类动物,以(yǐ)及长达(dá)50厘米的超巨型的等足类动物。这些巨(jù)大的片脚(jiǎo)类和等足类动物(wù)在10000米深的海底(dǐ)默默(mò)无闻地做(zuò)着清(qīng)道(dào)夫的工作(zuò),它们会吃掉任(rèn)何出现在面前(qián)的(de)分(fēn)解(jiě)物(wù)质。

庞大的体(tǐ)型可(kě)以让它(tā)们储存更多的能量和食物,也(yě)可以为干饭而长途跋涉到(dào)更远的距(jù)离。但是(shì)在这(zhè)样的极端环境(jìng)之下,这里的食(shí)物资源仍然(rán)非常贫(pín)瘠(jí),这(zhè)些巨大的生物的食物来源依然令人费解。后来(lái),研究人员在一种端(duān)足类动物的身(shēn)上发现了一种独特的纤维素酶。

这种(zhǒng)纤维素酶有一个神奇的功效,它(tā)可以(yǐ)分解植物物质(zhì)。但是(shì)生活在0植物环境中的端(duān)足(zú)类动物,理论上是(shì)不需要(yào)这种酶的(de),海(hǎi)洋雪形(xíng)式的藻类也根本(běn)无法抵达这里。

但(dàn)科学(xué)家测试研究这种独特的(de)纤维素(sù)酶,发(fā)现它(tā)可以将锯末或者是木浆直接转化为葡萄糖。而且(qiě)环境的压力(lì)越大,这种酶的活性就越大(dà),消化纤维素的(de)速(sù)度(dù)也就会(huì)越(yuè)快。

另外,在万米(幂级数展开式常用公式,幂级数展开式怎么推导mǐ)的海底这种超高(gāo)压低温的(de)环境当(dāng)中,海水会变(biàn)得更加粘稠,较(jiào)大的体态可能会让(ràng)这些深海(hǎi)无脊椎动物在呼(hū)吸上具有(yǒu)更大的(de)优(yōu)势,更好地(dì)克服水(shuǐ)中(zhōng)较大的黏性力,这(zhè)可能是(shì)它们进化成巨大(dà)体态(tài)的(de)另一个原因(yīn)。而(ér)在(zài)对这些海底(dǐ)生物(wù)的研(yán)究当(dāng)中,人类(lèi)得到了更为震惊的发现。

广州地球化学研究所曾(céng)在10000米水深的钩(gōu)虾体内发(fā)现(xiàn)了C14的(de)信号(hào)。让(ràng)人感到遗(yí)憾的是(shì),这(zhè)些C14的信号竟然来自(zì)人为的核爆。

科学家还在马里亚纳海沟的深处(chù)检测到了塑料垃圾。尽管现在的浩瀚海洋广(guǎng)阔,生态(tài)资源(yuán)丰富,但其中很(hěn)多(duō)区域的(de)生态系统是非常脆(cuì)弱的,许多的海(hǎi)洋生物已经(jīng)濒临(lín)灭绝的(de)边缘,甚至很(hěn)多的物种在人(rén)类(lèi)发现之(zhī)前,它们(men)可(kě)能就(jiù)已经灭绝(jué)了(le)。从1950年到现(xiàn)在,人(rén)类所制(zhì)造的塑(sù)料垃圾已经超过了100亿吨,平均(jūn)每年(nián)都有超(chāo)过3000万吨的(de)塑料(liào)废弃物(wù)排入到(dào)海(hǎi)洋(yáng)当中。

环(huán)境污染、过度(dù)捕捞、深(shēn)海采(cǎi)矿(kuàng)、气候的变化所导致的(de)海洋化学变(biàn)化(huà)都(dōu)是对海洋生态系统(tǒng)的严重威胁,所以(yǐ)保护(hù)环境人人有责。

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