Las criaturas de las profundidades marinas tienen valor de investigación científica. ¿Por qué sus estructuras son tan extrañas y aterradoras?

La forma de un organismo está determinada por los genes, que a su vez se ven afectados por el medio ambiente. En condiciones de selección natural, se pueden conservar genes con mayor adaptabilidad. De modo que las formas biológicas son causadas en parte por el medio ambiente. En este artículo no discutiré los efectos de diversos entornos sobre los genes. Ésta no es mi especialidad. Discutiré las características morfológicas de los organismos en ambientes de alta presión desde la perspectiva del ambiente mecánico. De todos modos, en la zona del mar profundo, se ve feo y no se pueden ver otros peces.

1. La presión del agua en el entorno marino profundo

La presión del agua está relacionada positivamente con la profundidad Cuanto más profunda es la profundidad del agua, mayor es la presión del agua. La fórmula es la siguiente, en la que la densidad y la aceleración gravitacional g también están relacionadas con la altura, pero los valores no cambian mucho y aquí se ignoran. Según la fórmula, la profundidad de la fosa de Yana más profunda en Malí puede alcanzar los 11 km y la presión del agua en el fondo es de 110 MPa. La presión atmosférica normal del cuerpo humano es de 1 atmósfera, que es 0,1 MPa. Se puede ver que la presión del agua en la Fosa de Yana es 1.100 veces la presión atmosférica confortable del cuerpo humano. En un entorno de tan alta presión, el cuerpo humano no puede soportarlo pase lo que pase.

A nivel internacional, las profundidades de agua por encima de los 500 metros se encuentran en la zona del mar profundo, donde la presión del agua es de aproximadamente 5 MPa, que es 50 veces la presión atmosférica.

2. Características morfológicas de los peces de aguas profundas

Los peces de aguas profundas se caracterizan por tener bocas grandes, ojos grandes y peso ligero. Externamente, extremadamente feo. El rape de aguas profundas se muestra a continuación. ¿Dientes caninos entrelazados y una luz en la frente? ¿Pequeña linterna? Hay una boca grande en su mejilla.

Por supuesto, todos los peces de aguas profundas mencionados anteriormente se encuentran en el fondo marino más profundo y viven debajo de la capa media de las profundidades marinas (por debajo de los 1.000 metros). Dentro de este rango, la luz del sol no puede penetrar y las profundidades del mar están completamente negras. La presión del agua supera los 10 MPa, que es 100 veces la presión atmosférica estándar.

3. La relación entre el entorno mecánico y la morfología

En las profundidades del mar, donde la presión del agua supera las 100 presiones atmosféricas estándar, el entorno de alta presión es una característica destacada de las profundidades marinas. organismos. En un entorno de alta presión, por un lado, las células de los organismos de las profundidades marinas soportan una mayor presión y, por otro lado, la forma y la estructura de los peces también garantizan una mayor resistencia.

La imagen de arriba es el esqueleto de la pesca de altura. De hecho, en lo que respecta a los huesos, tienen calcio y pueden soportar una carga relativamente grande. Los huesos relativamente fuertes, como el fémur humano, tienen una tensión de compresión máxima de 170 MPa (imagen siguiente). Incluso si fueran arrojados a la Fosa de Yana, Mali no sería aplastada. Por lo tanto, no hay ningún problema únicamente en términos de compresión ósea.

Sin embargo, la elevada presión final del material óseo en sí no significa que la estructura en sí se encuentre en un buen estado de tensión. En términos de estructura, los lugares discontinuos son propensos a la concentración de tensiones, por lo que la sección transversal de la espina de pescado es similar a una sección transversal circular y la distribución de la presión es lo más uniforme posible. Este efecto también se refleja en la forma del pez. Por ejemplo, la boca del pez está hecha de huesos curvos, no de triángulos, sólo para reducir la concentración del estrés.

Una vez determinada la forma básica del esqueleto, el pez se encuentra debajo. Descubrimos que esos feos peces de aguas profundas son más gordos, como el que se muestra en la foto de arriba. En realidad, los círculos están destinados a dispersar la presión del agua sobre el cuerpo. Un pez tan gordo no se sentirá particularmente cansado (estresado) en ninguna parte del cuerpo. Incluso un pez flacucho tiene una sección transversal aproximadamente circular. Eso sí, este pez tiene un gran inconveniente: no nada rápido. A diferencia de ese tipo de pez plano, puede desplazarse rápidamente por el agua, como se muestra en la imagen de arriba. Este cuerpo aplanado minimiza la resistencia al agua, lo que permite a los peces nadar más rápido.

Los peces en las profundidades del mar probablemente no cazan por velocidad, porque es imposible ver con claridad en las profundidades oscuras del mar. Estos peces capturarán peces de otra manera. Esta es también la razón por la que muchos peces de aguas profundas traen sus propias linternas. Utiliza un emisor de luz para atraer la comida y luego abre la boca para tragarla.

4. Resumen

Los peces de aguas profundas viven en el mar por debajo de los 500 metros. Cuanto más profundos y largos son los peces, más feos son. La mayoría de esos feos peces de aguas profundas se encuentran por debajo de los 1.000 metros y la presión del agua es 100 veces mayor que la presión atmosférica estándar. Bajo una presión de agua tan grande, el cuerpo del pez se vuelve lo más redondo posible para distribuir uniformemente la presión del agua por todo su cuerpo.