深海的鱼为什么没被水的压强压死？

2024-09-02 02:30:07 浏览：1

深海的鱼为什么没被水的压强压死？

网友解答：

中学阶段，我们就接触了压强，说的是作用在物体单位面积上的压力叫做压强，或者可以说是压力的作用效果。

那么我们先从最基本的来看，深海鱼所受的压强属于液体压强，液体压强P=ρgh，密度不变，离液面的深度h越大，所受的压强就越大。

再来看什么是深海鱼。一般来讲，水深超过200米的中下层鱼类，常称为深海鱼。按照上述公式，深海鱼会受到至少两百万Pa的压强。

那问题来了，这么大的压强为什么还没压死深海鱼？原因其实很简单，那就是深海鱼体内和体外海水压强处处相等，达成了一个平衡。这和我们人类处在大气压下，却感觉不到大气压在压我们是同样的道理。

实际上，如果把深海鱼拿到人类所处的大气压下，它才会真的受不了，马上会破肚“爆炸”。因为长期以来，深海鱼本身已经适应或者说它体内已经有了那么大的压强，上升到地面之后会形成很大的内外压强差。

同样的道理，人类去深海潜水也不能无限制地去到很深的海里，也因此，深度潜水对人类来说是一个很难的挑战，因为人体内的抗压能力是有限的。

在无装备的情况下，据生理学家计算，人深度潜水的极限在100米左右。而现实中，无装备的情况下人潜水最深记录是113米，有装备记录是332米。

这个问题还可以举个好理解的栗子，一个人长期处于高压力状态下很久，突然没压力了，据说会疯？哈哈，范进中举就是类似例子吧。

再比如，你把一个吹胀的气球压入水中，随着深度的增加，气球就会爆炸。此外，气球充气过度爆炸，也是因为气球内的压力大于大气压，过大气压超过了气球的承受能力，它就爆了呗。

所以，再回到问题本身，只要鱼体内外的压力相等，水的深度并不会限制它的自由，它也不会原地“爆炸”。

当然了，深海鱼之所以体内能有这么大的压强，与它的身体结构也有关系。为了适应环境，深海鱼的身体的生理机能也慢慢发生了很大变化，它们的骨骼非常薄，肌肉组织也特别柔韧，纤维组织则是出奇的细密。更有趣的是，鱼皮组织变得仅仅是一层非常薄的层膜，因为它能使鱼体内的生理组织充满水分，保持体内外压力的平衡。

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网友解答：

钢筋铁骨的潜艇潜深了，都会被高压压瘪，为什么深海鱼能在高压下活得很潇洒呢？这是一个科学问题，说来话长。

先说下压力和压强这个概念

压力是指两个物体接触表面的作用力，或者气体作用于液体和固体表面的垂直作用力，又或者是液体相对于固体表面的垂直作用力。压力对物体的作用力大小以压强表示，比如海平面为1个大气压，也就是101325Pa（帕斯卡），也可以说101.325kPa（千帕），1013.25mPa（毫巴或百帕）。

而压力作用于一定面积单位的力就称为压强，1个大气压的压强为1kg\u002Fcm^2，也就是在1个平方厘米上需要承受1公斤的压力，如果相对1m^2（平方米）来说，1个大气压的压强就是10000公斤。

地球陆地上的人类和所有动物，都是在这种压力和压强环境下长期进化过来的，因此这些动物体内就具有了与这个压强相对应的压力。当然，各地域动物承受的压强并不是很精准统一的，根据海拔高低，大气压会有变化，海拔越高压力就越小，海拔越低压力相对越大。

所以在高原生存的动物，到平原或盆地就生活不习惯；反之，盆地和平原的动物到了高原也不适应。

人类承受压力的能力也有一个范围，比如青藏高原上的大气压只有海平面的0.5~0.6，那里长期生活的人们也能够承受，但低海拔的人去了就有高原反应；同理青藏高原土生土长的人来到平原，也会晕晕乎乎醉氧。

但人类承受能力是有伸缩性的，如潜水到10米深，压力就达到了2个大气压（1个海平面的空气压力，每10米水深增加1个大气压力），也就是压强达到2公斤\u002Fcm^2，人类也能承受。受过训练的人可以潜泳到100多米深，就有十几个大气压强。

但再深就无法承受了，人的胸腔和腹腔等空旷处，就会被压瘪，甚至骨骼也被压碎而死。于是人们制造潜水艇，用于深潜保护自己。一般的潜水艇可以潜到几百米深，军用潜水艇最深可以潜到1250米深，但再深就吃不消了，钢板也被压瘪崩溃。

深海潜水器可以到达马里亚纳海沟最深处11000米深，那里的大气压强达到1100多个，这不但需要潜水艇有足够厚的钢板铠甲，还要具有很高的工艺制造水平，才能够承受这么大的压力。

那么深海鱼类是肉体凡胎，为啥能够承受这么大的压力呢？

深海鱼之所以能抵抗深海压力，是进化的结果

物种进化的精髓就是物竞天择适者生存，具体来说就是要适应环境和竞争的需要，才能在残酷的环境和竞争中生存和繁衍下去。深海鱼类就是在深海这种环境中孕育进化过来的，才能够适应这种环境。

深海鱼进化到现在，无论是外观还是骨骼等具象宏观结构，还是深入到细胞层面的微观结构，都与浅海浅水鱼类有着根本的不同。

首先说下深海鱼类的微观结构特点

深海鱼类从一开始的原始细胞，到进化出多细胞生物，一直都在高压黑暗环境中，因此它们的机体结构就是为这种环境而存在的。研究发现，深海鱼的细胞膜上有更多的不饱和脂肪酸，从而能够让细胞膜能够在高压环境下保持高水平流动，提高维持生命系统足够的营养物质的运输效率。

直观地说，所谓不饱和脂肪酸就是容易凝固结块的那种脂肪酸，如动物油脂，在常温下也结成固体状，这就是含有太多的不饱和脂肪酸；而而植物油里面含有的不饱和脂肪酸更多，因此不容易凝固，即便在冬天，也能够保持流动。

高比例的不饱和脂肪酸，能让深海鱼即便处于深海冰冷水中的高压环境，仍然拥有柔软的细胞膜，细胞就不容易被破坏；与此同时，深海鱼的蛋白质也有抗压特点，如其体内α肌动蛋白在多个位点发生了氨基酸取代，其中包括了钙离子和ATP的结合位点，这样就能够保证肌动蛋白在高压环境下正常工作。

此外，深海鱼的蛋白质化学键数目和种类也发生了变化，从而导致蛋白质三级结构改变，加强了结构的刚性，也提升了其对高压环境的适应性；深海鱼体内的氧化三甲胺也远远高于浅海鱼，这是一种重要的蛋白稳定剂，能够帮助蛋白质恢复原有结构和功能，从而保证细胞活性。

不过三甲胺是鱼腥味的主要来源，深海鱼类死亡后氧化三甲胺就分解为三甲胺，因此深海鱼死后比浅海鱼更腥。

深海鱼宏观外形结构特点

我们知道，气体是很容易压缩的，而液体或固体就比较难压缩。因此深海鱼在进化中首先就抛弃了鱼鳔这个脏器。所谓鱼鳔就是我们宰杀潜水鱼时腹腔内看到的鱼泡泡，这是浅水鱼用于调节上升下沉“工具”。泡泡里面有气体，要上升就充入更多气体，让鱼泡加大，从而取得更大浮力；要下沉就排出气体，让鱼泡变小，身体密度加大。

这个鱼泡如果在深海，就会被压破。抛弃这个鱼泡器官后，深海鱼主要利用体内脂类来调节浮沉。我们打个比方，一个空着的玻璃瓶很容易被深海压力压碎，而装满水的玻璃瓶，即便沉入深海也不会破裂，这是因为瓶子内外形成了相对平衡的压力。

深海鱼的骨骼和肌肉含量也比浅海鱼少，脂类和胶质相对更多，骨骼中软骨的比例也远高于浅海鱼。俗话说，过刚则易折，深海鱼用软骨和脂类胶质对抗深海压力，就能够在高压下活动自如。

因此，深海鱼类体内已经具备了抵御高压的能力，也就是体内压力与环境压力形成了平衡，就能够抵御深海高压了。但真正的深海鱼只能活动在深海，如果游到浅水，或被捕捞上来，突然失去高压平衡，深海鱼的细胞物质就会从里面渗出来，有的甚至会被体内高压胀爆，很快死亡。

因此，我们市面上售卖的深海鱼，是不可能有活物的，一般在捕捞船上就要备好冰库，鱼打捞上来就立刻冷冻保存。

不同层次深度的海中具有代表性的几种鱼类

深海鱼有很多种类，但严格来说，市面上常见的一些鱼类不能说是深海鱼，如老虎斑、青斑、粉斑、加力鱼、马加鱼、红利鱼等，这些鱼一般都生活在数十米水深的海中，百米以上的都不多。因此有些鱼在饭店的水族箱里都可养活。这些鱼更准确的称呼只能叫海鱼，真正的深海鱼在水族箱里是无法养活的

越深的水中越黑暗，压力越大，因此生长在越深海水中的鱼类，长得越怪，令人恐怖，就像是外来物种。一般来说，深海鱼眼大嘴大牙齿长大锋利，不少深海鱼身体某些部位会发光，可以在漆黑的环境中勾引同类交配，也可以用于诱捕猎物。

一般到了200米，微弱的光线就再也无法进行光合作用了，因此这种深度就没有绿色植物了，鱼类也不多了。有一种叫皇带鱼的鱼，俗称海龙王；200米深以下的海中，还有一些蟹类，蓝鲸和帝企鹅最深可以潜泳到500米深度。

到了600米，就基本是黑暗的世界了，这里的光线极其微弱，有一种大气后钢鱼在这里活动，脑袋是透明的，眼睛就像挂在头颅左右两半的圆球，眼珠子只往上瞅，因为完全不需要往下看~根本看不见；700米以下还生活着一些欧洲带鱼和鳗鱼等深海鱼类，900米深度还有大王乌贼。

到了1000米，就完全是一片漆黑的世界了，这个深度的鱼类就更少了，但在1300米的深度，还有一种叫革龟的海归生活在这里，欧式尖吻鲨，也在这种深度活动；随着深度增加，鱼类越来越少，但南海象鼻豹可以潜泳到1700米。

2000米有一种叫黑龙鱼的怪鱼，长得像外星物种，下面长着两条长须，会发光，用于吸引猎物；而巨大的抹香鲸可以潜泳到3000米深度，它们主要食物是大王乌贼，据统计每年全球抹香鲸要吃掉500万只大王乌贼。

到了四千米，有一种叫蝰鱼的深海鱼，长长的牙齿大大的眼睛，在漆黑的深海捕捉猎物很不容易，因此它们进化出犀利的长牙，猎物一旦被咬住，就别想逃脱。

人类的潜水深度

4000米以下的深海中，已经非常难得见到鱼类了，但2017年4月，中国一个深海探测小组在8150米深处看到过一只白色的鱼；凑巧的是同年8月，日本的一个勘探小组也在同一地方发现了同一种鱼，有人认为可能是同一条。在这样深的海域，鱼类已经非常罕见，人们把这种鱼命名为马里亚纳蜗牛鱼。

最深的生物是一种巨型单细胞生物，生活在10660米的海底，这种单细胞生物体长有20厘米。

人类一直在设法探索更深的海域，包括无装备潜水和有装备潜水，以及无人潜艇和载人潜艇。迄今为止，人类无装备潜水最深深度为113米，是一位叫吉翁·奈瑞的法国籍探险家于2006年创造的；有装备潜水的世界技术是332米深度，是一位41岁的埃及男子阿梅德·加布尔在2014年创造的。

人类的深潜器已经能够潜到马里亚纳海沟最深处。目前创造载人潜艇最深记录的，是美国著名导演詹姆斯·卡梅隆，这位以导演《泰坦尼克号》、《终结者》、《阿凡达》等大片著称的电影人，有着强烈的童心和探险欲望，2012年3月，他乘坐“深海挑战号”潜艇，下潜到10929米的马里亚纳海沟沟底，创造了载人深潜的世界纪录，至今无人打破。

载人潜水器深潜第二名的是咱中国。2012年6月24日，中国蛟龙号深潜器在马里亚纳海沟处进行深潜实验，最深潜到7062米深度；2020年11月10日，奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达到10909米。

而无人深潜器保持世界纪录的是日本的“海沟号”，1995年创造了10970米的深度；中国研发的深潜器“海斗号”，于2016年7月28日，下潜了10767米，名列世界第二。

这是人类在与深海动物和深海高压特殊自然环境的较量，随着科学技术进一步提升，人类对海洋的探索开发将不断得到提升。

为什么深海鱼类更受人们青睐

物以稀为贵，深海鱼本来就少，捕捞困难，按照价值规律，当然就很受人类欢迎了。除了价值规律原因，深海鱼相对浅海鱼还有很多好处。

首先，深海鱼由于海水盐度和压力很大，寄生虫和细菌等微生物很少，加上工业污染对深海影响较小，因此深海鱼是更清洁健康的海产品，是生鱼片、刺身等美味佳肴的主要来源。

深海鱼含有更多更高对人体有利的营养，不但含有丰富的蛋白质，还有许多人体需要的特殊氨基酸、脂肪酸、DHA等。如不饱和脂肪酸，钙、铁、锌等矿物质微量元素，维生素a、b、c等。

因此，多吃深海鱼类，有利于促进营养均衡，调节体内营养物质平衡，促进发育，健脑益脑，降低胆固醇，让血管更健康，减少心血管疾病发生和风险，有效控制冠心病等等。

一些科学机构和企业，从深海鱼类身上提取出深海鱼油等各种营养保健品，以满足人类健康需求，很受欢迎。

各位有什么看法，欢迎讨论，感谢阅读。

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网友解答：

目前发现的生存深度最深的是深海狮子鱼，可生活在8170多米深度，超越8300米的“生命极限”后，已经不存在大型生物，最多是类似于小虾米的生物。深海虽然压力庞大，但生物可适应。

深海的压力是毋庸置疑的，尤其是马里亚纳海沟最深处，水压超过110兆帕，也就是1000多个大气压力，相当于2000头非洲象踩在一个人的背上，深海压力大的原因就在于深，水的压力不断累积，可以用公式P=ρgh（ρ水的密度，g重力加速度，h深度）计算。超强的压力导致越深的地方大型动物种类越少，主要原因恐怕还不是压力巨大而是物质匮乏，上层生物粪便、遗骸残渣在没有落入海沟时就已经被各深度的生物吃完了，而阳光在水中穿行的距离只有几百米，10000多米深处的地方也没有光照，单细胞植物无法存活于那里，因此深海缺乏生物。

目前对于深海的探索并不算很多，因为深海载人潜具很难制造，深入海沟的探索历史上只有十来次。今天早上传来喜讯，我国自主研发的深海潜具奋斗者号，携带着3名潜航员成功坐底马里亚纳海沟，坐底深度10909米将进行采样工作，采集深海淤泥、生物等样本，预计持续6个小时。这艘潜艇是2016年开始设计制造的，而它的体积并不大，只能搭载3名潜航员，而军用或者民用的潜艇虽然能搭乘更多的人，却无法潜入深海，主要是由于潜艇内部中空，为了潜航者的安全，其内气压不能太大，潜艇存粹靠自身的强度抵抗压力，而内部中空很容易被压扁。奋斗者号使用新型

钛合金

制造的，强度高、韧性好。

7500米左右的阿米巴

因为探索较少，所以很难接触到生命的“极限”，此前发现的鱼类生存记录是活动在大约8000米的一种狮子鱼，这种鱼通体粉白，身躯柔软，日本团队在8170多米的地方发现过它们的身影；还曾在7500米附近发现了一种单细胞动物，巨型阿米巴虫，直径可以达到15厘米。曾经8300米左右的深度被称为生命极限，以此为界限，上部可以有大型动物活动，下部不再有大型动物。此前一次坐底海沟的是大导演卡梅伦，他潜入了10800多米的地方，据他回忆那里看起来就像荒漠，似乎看到了一些类似于小虾的动物，没有看到鱼类。

深海狮子鱼

鱼类适应深海压力的方式比人类的方式更巧妙，人类就是简单粗暴地用高强度的材料做成一个球体结构，用于人乘坐，然后连接动力推进、科学探索等装置，造一个长条型的壳子套上就完事了，壳子不需要太高的强度，因为允许水进入。鱼类则是提升身体组织的含水量，水拥有很好的流动性和抗压能力，即便是深海水的密度也没有明显变化，难以被压缩。

鱼体内水含量高，用水抵抗水压，生活在8000米左右的那种狮子鱼就有很强的透光性，说明身体组织含水量高，区别于浅海的硬骨鱼，深海鱼骨头纤薄、柔软富有韧性，这允许它们的骨组织在压力下变形，能更好地适应压力的变化，最后，它们的体内没有空腔，就类似于一层皮包裹着一包子水，深海压力奈何不得。

没被压死自然是生物适应了海水的压力。生命的适应性可能远超我们想象，上文提到的7500米深度的巨型阿米巴，在一两千米到七八千米的范围内都有分布，说明压力并没有给这种生物带来太多困扰。深海尤其是马里亚纳海沟底，最主要的问题可能是缺乏有机物，生存在那里的生物难以找到食物，因此不允许体型大的动物存在，上图中的深海狮子鱼，投喂一点食物就引来一大群，而周围海底环境看起来就像是沙漠一样缺乏生机。

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网友解答：

没有压力，你把气球按到水力，气球要承受压力，水压会把它顶上来，因为气球里面装的是气，可如果气球里也装满了水，内外一样，也就没有压力了，懂了吗，内外都是水，内外压力一样，也就不存在压力了

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网友解答：

对于深海鱼的结构不是很了解，但是从高中生物学的知识来看，感觉深海鱼其实不受什么强大的压力。

生物的细胞结构，最外层就是一层分子构成的膜，这些分子膜可以透过水分子的，也就是说，对于水来说，细胞不是高压锅一样密封的，而是”开口的”，像一堵墙，开了不少窗户和门。

假如外界水的压力大，细胞内压力小，水分子可以穿透这堵墙，那么鱼的细胞内外水分子压强就一样了，不会有任何问题。

就比如一个屋子，门开的，外面的人进来，里面的人出去，都是自由的，就不会挤坏墙。

至于多大的压力下氧气溶解情况，那是另一个问题，反正是溶解在水里，不是气泡，不会爆炸。

我认同之前的说法，鱼鳔内的气体，在鱼迅速上升时，肯定会很快膨胀引起爆炸。

另外，如果不考虑爆炸，细胞里溶解的气体，迅速上升也会引起溶解度的改变，多余气体迅速生成，细胞或体液里充满小气球，而且随海拔升高不断扩大，从细胞的角度，是不是也会爆炸？这个比较微观，吃海鱼的时候没发现过。