为什么海豹能长时间潜水?
为什么海豹能长时间潜水?
海豹是哺乳类动物,它圆圆的头,粗粗的颈,肥胖而圆滑的身体呈纺锤状,四肢短而宽,有呈鳍状的五趾,后肢和尾连在一起,且永远向后。别看它在陆上行动缓 慢笨拙,只能匍匐蠕动,拖曳前行,但在水中却可以像鱼儿一样自由自在。以鱼类为主食的海豹必须生活在海里,虽然它用肺呼吸,必须经常露出水面换气,但却能在水中待很长一段时间。
就拿威德尔海豹来说吧,它可潜到600多米深 的水下,持续40多分钟才露出水面换气。同样用肺呼吸,为什么海豹却能在水中待这么长的时间而不会窒息死亡呢?经过科学家们的深入研究,发现海豹体内有种特殊的储氧“仓库”,也就是它那与众不同的血液和肌肉。我们知道,血液中可以容纳大量的氧气和二氧化碳气 体,而海豹的血液所占其体重的比例,通常比陆生动物多。
如人的血液,一般约占 其体重的7%,而海豹的血液却约占其体重的18%。可见,海豹血液的贮氧量远远大于人体内血液的贮氧量。另外,海豹有别于其他哺乳类动物的地方,就是它的肌肉也能储存氧气。它的肌肉中有一种肌红蛋白,十分容易与氧结合。当海豹露出 水面换气时,吸入肺中的一部分氧气就会与肌红蛋白结合,形成一种特殊的化学结合物储存在肌肉中,供肌肉活动所消耗。
这种肌红蛋白越多,储存的氧气也就越 多,海豹肌肉中所含的这种肌红蛋白,要比陆生动物高若干倍,储存的氧气可占全 身储氧量的50%。正因为肌红蛋白比较多,所以海豹肉的颜色都呈深紫色。海豹平时呼吸的频率虽然很低,但摄取氧气和耐二氧化碳的能力却很强,这对它们在水中的生活是十分有益的。
人类平时呼吸一次,只能更换肺中气体的15% ~20% :而海豹却能更换肺中的气体几乎达到80%,甚至超过80%。多数陆生动 物,包括人类在内,对血液中的二氧化碳很敏感。如果空气中的二氧化碳含量增加,人的呼吸频率就会加快,当吸入空气中的二氧化碳含量达5名时,呼吸频率就 会增加到平时的5倍。
但海豹却不以为然,尽管血液中的二氧化碳含量增加,也不 会强制增加呼吸次数。曾有人做过实验,给海豹戴上特殊的呼吸面具,限定它呼吸气体的量,发现其中的二氧化碳的含量即使高达10%时,海豹的呼吸活动仍保持 正常。这些特性对海豹较长时间的水中生活是很有帮助的,所以它能较长时间潜入海里而不露出水面换气。
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