潜艇在水中能自由下潜、上浮,是借鉴了鱼什么器官的工作原理

2024-02-29 00:00:00

鱼体内的鳔,在肌肉控制下能收缩或膨胀。收缩时鱼鳔体积变小,其内气体被排出,水的浮力变小,鱼就沉入水中,反之亦然。受此启发,人们给潜艇也安装了类似鳔的舱体一主压载水舱,通过注水、排水实现潜艇的下潜上浮。鱼鳔就是俗称的鱼泡,内含空气,可以使鱼调节身体的密度,在水中上升或下沉。生活在海水上层和中层的硬骨鱼类,大多数都有鳔。鱼鳔的体积约占身体的5%左右。其形状有卵圆形、圆锥形、心脏形、马蹄形等等。鱼鳔里充填的气体主要是氧、氨和二氧化碳,氧气的含量最多。所以,在缺氧的环境中,鱼鳔可以作为辅助呼吸器官,为鱼提供氧气。

虽然大多数鱼都有鱼鳔,但是还有两大类鱼有些不同:一类是鱼鳔退化严重;一类是完全没有鱼鳔。除此之外,像金枪鱼这类平时游泳速度(60-80公里每小时)就极快的鱼类,鱼鳔发达反而会成为阻碍,所以,在漫长的演化中,它们的鱼鳔也退化严重。所有软骨鱼纲下的鱼类都是没有鱼鳔的,比如鲨鱼、鳐鱼、魔鬼鱼、鲟鱼等等,这些软骨鱼不像硬骨鱼那样有明显的鱼鳃盖,而是以明显的鳃裂作为替代。这种差异导致了软骨鱼类大都靠不断的游动让水进入鳃裂呼吸,像鲨鱼它们一生都要不停地游,即便睡觉也是如此,不然就会窒息。鱼鳔中含有大量的氨基酸,而且其中含有人体必需氨基酸,例如甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等,可以快速补充机体所需的营养物质。