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三维向量叉乘公式矩阵,三维向量叉乘公式行列式 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,一直是(shì)人(rén)们茶余饭后最热(rè)衷的谈资,也是大家对深(shēn)海探索最大的恐惧。

在挪威的大海(hǎi)中,和三文鱼(yú)一样被广为人知的生物叫“克拉肯”,这个家喻户晓的挪威(wēi)海怪还有另外一个(gè)名字“北海(hǎi)巨妖”。

它被认为是(shì)最有可能存在的(de)神话(huà)物种,虽然没有(yǒu)人真正见过它的样子,但是在众(zhòng)多小说和影视作品的渲染之下(xià),这个北欧神话中的(de)明星海怪早就已(yǐ)经红出圈了。

根据(jù)神话记载(zài),“北海巨妖”居住在挪威和格陵兰岛附近,它的背(bèi)部周(zhōu)长1500米,比一座小(xiǎo)岛还要大,可以轻易地使用(yòng)它的触手(shǒu)将巨大的船只完全拖入海底,甚至还有军舰遭遇海(hǎi)外袭击沉(chén)入海底(dǐ)的传(chuán)说。

那么这究竟是一种什么样的(de)恐(kǒng)怖(bù)力量呢(ne)?阿基米(mǐ)德已经(jīng)给了我们答案(àn),浸没在流体中的物体上的(de)浮力,相当于物体(tǐ)排开流体的重量,所以只(zhǐ)需要用船舶的总(zǒ三维向量叉乘公式矩阵,三维向量叉乘公式行列式ng)吨位(wèi)乘以海(hǎi)水(shuǐ)的密度和重力,然(rán)后减去(qù)船的重量,就(jiù)可以知道(dào)还(hái)要(yào)将一艘(sōu)普(pǔ)通大小的舰船完全(quán)拖到水下至少需要(yào)400吨(dūn)的力量。这对海怪的肌肉力量要(yào)求(qiú),超出了人(rén)类的认知范围。

随(suí)着现代生(shēng)物学的发展,过于荒诞夸张的海怪传说也(yě)逐渐消失。由于从来没(méi)有发(fā)现过北海巨妖的尸(shī)骨(gǔ)残骸,所(suǒ)以人们猜测(cè)它没有脊椎和(hé)骨(gǔ)骼。因(yīn)此(cǐ)挪威(wēi)海怪的原型被认(rèn)为是一种巨大的头(tóu)足类(lèi)深海海洋生物。

随着人类对海洋的(de)不断探索和研究(jiū),发现(xiàn)在黑暗冰冷的深海当(dāng)中,海洋生(shēng)物已经进化得(dé)相当怪异,甚(shèn)至恐怖,而且非(fēi)常地巨(jù)大。巨型的日本(běn)蜘蛛蟹、大红水母、鲱王黄带鱼、大王乌贼、格陵兰鲨(shā)鱼,以及巨型的(de)等(děng)足类(lèi)动物等(děng)等(děng)。

这(zhè)些巨型深海生物和(hé)它们潜(qián)水区的近亲相比,就好像得了巨人一样。其实(shí)在寒(hán)冷黑(hēi)暗(àn)的极端压力环(huán)境的深海,海洋(yáng)生物进(jìn)化(huà)出巨大的(de)体态(tài)几(jǐ)乎是必然的,那么其背后的生物学原因(yīn)到底是什(shén)么?挪威海怪的原(yuán)型又是谁呢?

海洋占据着地球71%的表(biǎo)面积,但是人类对(duì)海洋的(de)探(tàn)索却不(bù)到5%,在超(chāo)过13.5亿立方千米的海水深处(chù),星罗密布地埋葬着人(rén)类(lèi)文明的(de)遗迹,以及太多未知(zhī)的(de)神(shén)秘生物。

200米深度以上的海洋叫做海(hǎi)洋(yáng)上层,在这里(lǐ)阳(yáng)光(guāng)可(kě)以明显地直(zhí)射(shè)下(xià)来,是海洋中唯一存在(zài)光合作用的(de)区域。浮游生物和绝大部分的海洋生物在这里营造出了一片丰(fēng)富多彩(cǎi)且(qiě)欣欣向荣的海底(dǐ)世(shì)界。

当(dāng)深度超过200米,就到了(le)海(hǎi)洋中层,海水(shuǐ)的(de)温度、盐度(dù)和密度在(zài)这里发生了急(jí)剧的变化,阳光变得越来越(yuè)微弱(ruò)。到达1000米以(yǐ)下的深海层,我(wǒ)们会发现海洋(yáng)生物已经开始进化出了(le)照明(míng)设备。

我们唯一能看(kàn)到的(de)光(guāng)亮来自(zì)鱿鱼的皮(pí)肤或者是琵琶鱼诱饵器(qì)官所(suǒ)发出的生物光(guāng)。

从海(hǎi)平面以下400米开始,海(hǎi)洋中的食物就变得(dé)非常稀(xī)缺了,随着(zhe)阳光的逐渐减弱(ruò),光(guāng)合作用的(de)藻类和浮游生(shēng)物彻底(dǐ)消失了,作为食物链中的关键部分,这直(zhí)接导致了深海动物们的生活变得更加(jiā)艰难。

多数的海洋生物只能依靠(kào)浅水区(qū)倾泻下来的(de)有机物碎屑进行(xíng)生存,这(zhè)种像雪花一样飘落的沉积现(xiàn)象叫(jiào)做“海洋雪”,主要由死亡的浮游生物,上层(céng)生物的粪便(biàn)颗(kē)粒以及一些腐(fǔ)烂的尸(shī)体(tǐ)碎片(piàn)构成。

有(yǒu)很多的(de)海(hǎi)洋生物是(shì)完(wán)全依赖(lài)“海洋雪”所生存的,所以海洋(yáng)雪是(shì)深海和(hé)底部(bù)生态系统的基础,但是它们不足以支持(chí)大量的生命物质(zhì),食(shí)物网(wǎng)的紧张(zhāng)导致了深海中的生物数(shù)量稀(xī)少(shǎo),同时也(yě)让(ràng)深海生物的捕(bǔ)食压力大大(dà)增加,许多(duō)不吃“海(hǎi)洋雪”的生(shēng)物,就只能以吃“海洋雪”为(wèi)食的动物。

所以(yǐ)在这个区域(yù),任何(hé)的鱼类、甲壳类或者(zhě)是头足类(lèi)的(de)动物都是更大型捕食者的目标。为了(le)摆脱这(zhè)样(yàng)的困(kùn)境,所有的生物(wù)都在努力地进化(huà),让自(zì)己(jǐ)从猎物转变为“顶级捕食者”。

比如被人(rén)们认为是最接近挪威海怪原型的重点嫌疑犯---深海巨鱿。说到巨(jù)型鱿鱼,我们(men)最先想到的(de)就是传说(shuō)中的“大(dà)王乌贼”。

大王(wáng)乌贼是大王鱿(yóu)科,大王鱿属的头足类软体动物,因此准确来讲应(yīng)该叫“大王鱿”,它们实际上并不(bù)是乌贼(zéi)。巨型的鱿鱼大多栖息在绝对黑暗的(de)深海当中,一直以来都是(shì)谜一般的存在。

在21世纪之前,我们对巨(jù)型鱿(yóu)鱼的了解主(zhǔ)要是来自被冲上(shàng)岸边的标(biāo)本。直到2004年(nián),人类才在1000米的深海(hǎi)中,拍到(dào)了第一张巨型鱿鱼的照片,有(yǒu)史以来发现的大王鱿最大(dà)的个体长达13米,就好(hǎo)像一辆公交车在(zài)深(shēn)海中航行。与大多长(zhǎng)度(dù)不超(chāo)过60米(mǐ)的鱿鱼相比(bǐ),大王鱿的体重(zhòng)能够达到(dào)275公斤。科学家们认为,由(yóu)于拥有如(rú)此(cǐ)巨大的体型,它们的(de)上面(miàn)几乎没有(yǒu)捕食者(zhě)。

大(dà)王鱿拥(yōng)有两条极长的触(chù)腕,能(néng)够达到其他腕长的2.5倍到4倍(bèi)。触腕长有4个吸盘,可以轻易且(qiě)舒适地捕食深海中的其(qí)他鱼类(lèi),但大王鱿(yóu)并不是深(shēn)海鱿鱼中最大(dà)的一种,目前人(rén)类所发(fā)现的最大深海鱿鱼是大王酸浆鱿,这种生活(huó)在(zài)南(nán)极海域(yù)的巨型鱿鱼身长大约(yuē)10米(mǐ),虽然没有大(dà)王鱿长,但是体重能达到大王鱿的2倍,它们是世(shì)界上(shàng)最大的无脊椎动(dòng)物,更是一种具有侵略性(xìng)的顶级捕食者(zhě),尽管它们(men)无法(fǎ)击(jī)沉军舰,但是却可以轻而(ér)易举地颠覆帆船或者(zhě)是(shì)小型的渔船。

因此(cǐ),大王酸浆鱿被认为是最接近挪(nuó)威海怪(guài)原型的(de)物种。而深(shēn)海(hǎi)能(néng)够(gòu)如此(cǐ)巨(jù)大(dà)的另一个(gè)原因,让我们对海底(dǐ)的(de)巨兽(shòu)有了新(xīn)的认(rèn)知,我们都知道,越(yuè)大的生物体吃得也就越多(duō),但是克莱伯定律告(gào)诉(sù)我们,生物(wù)体的(de)新(xīn)陈代谢和身体大小(xiǎo)之间(jiān)并不是一个线性的关(guān)系。比如一(yī)个200斤的胖(pàng)子所燃(rán)烧的卡路(lù)里(lǐ),绝(jué)不会是一个100斤(jīn)美女(nǚ)的(de)两倍;一匹(pǐ)比老鼠重1000倍的马,也不需(xū)要(yào)多出1000倍的(de)能(néng)量才能(néng)够驰(chí)骋草原。

它们之间其实(shí)有一个非常漂(piāo)亮的数学关系,克莱伯定(dìng)律的适(shì)用范围非常广。从地球(qiú)上最大的(de)生物(wù)蓝鲸(jīng)到(dào)极(jí)小的(de)线粒(lì)体(tǐ)都遵循着克莱伯定(dìng)律。而(ér)巨大的深海鱿鱼将克(kè)莱波定律提升到了一个新的水(shuǐ)平(píng)。

研(yán)究发现,巨型鱿鱼的新陈代谢率非常低,一条(tiáo)5KG的成(chéng)年鱼类可以让一条(tiáo)500公斤的(de)鱿鱼吃上(shàng)半年,因(yīn)为它们每天只需要燃烧45卡(kǎ)路里(lǐ)的(de)能(néng)量,这相(xiāng)当于一(yī)个(gè)成年人(rén)慢跑(pǎo)1.98公里。巨型(xíng)由于(yú)每(měi)天(tiān)只需要0.03公斤的食物就可以维持生命,这个能量需求(qiú)比其他(tā)同级(jí)别掠食(shí)者要低(dī)上600倍,这也(yě)意味着它们的生活是(shì)慢节奏的,不(bù)会像大白鲨(shā)那样狂野(yě)地追逐猎物。守株待兔是巨型鱿鱼的生(shēng)存之道。

大王酸浆(jiāng)鱿还拥(yōng)有(yǒu)动物界中最大的眼睛(jīng),宽度能够达到30厘米。它(tā)们的眼睛(jīng)长有发光器,能够自己产生光芒(máng),也能(néng)够(gòu)觉察到其(qí)他生物所(suǒ)发出的微光,但是它(tā)们(men)大眼睛的主要作用是用于对付自己的天敌抹香鲸。深海中的生物身体巨(jù)大的另一个原因很可能(néng)是深(shēn)而寒冷的水(shuǐ)。

伯格曼法则认(rèn)为,在(zài)恒温动物当中(zhōng),即使(shǐ)是同种(zhǒng)动物,生活在寒(hán)冷地方的个体,其体积、体(tǐ)重一般(bān)较生活在温暖地方的个体都会(huì)大一些(xiē)。但是很(hěn)明(míng)显,某些变温动物(wù)也遵(zūn)循这(zhè)个法则。所以,我们会在极地区(qū)域(yù)的海(hǎi)洋(yáng)当中看到超出常规的巨大海绵、蠕(rú)虫,甚至是(shì)巨(jù)大的(de)单细胞生物。其(qí)中最有趣的是北冰(bīng)洋中最(zuì)大的鱼(yú)类---格(gé)陵兰鲨。

成年的格陵(líng)兰鲨(shā)体(tǐ)长7米,体(tǐ)重可达1400公斤,生活在2000米(mǐ)以下的(de)极(jí)地深(shēn)海当(dāng)中(zhōng)。是唯一(yī)能够(gòu)全年(nián)抵(dǐ)御北极寒冷水(shuǐ)域的鲨鱼(yú)。格陵兰鲨同样有着(zhe)极低(dī)的新陈代谢,捕(bǔ)食(shí)的方(fāng)式也和(hé)巨(jù)型鱿鱼相似,它们(men)善于(yú)采取以静制动的方式,坐等(děng)食(shí)物自己上门,如果没有活的,它们(men)也会吃掉能够(gòu)找到的任何动物尸体。

格陵兰鲨(shā)还是世界上(shàng)最(zuì)长寿的脊椎动物(wù),在它们的眼睛里有一些蛋白质(zhì),在它们(men)出生之前就已(yǐ)经形成了,这(zhè)些蛋白质不会(huì)随(suí)着年龄的增加而(ér)降解。所(suǒ)以科学家通过对(duì)其进行碳定年法,估计它们的平均寿命至少为272岁。一些心(xīn)情舒畅、心情安逸的格陵兰鲨(shā)甚至可能会超(chāo)过500岁。

我们刚才所(suǒ)聊(liáo)的这些(xiē)海洋(yáng)生(shēng)物都是在4000米以(yǐ)上(shàng)的海水区(qū)域,而当我们(men)穿过深(shēn)海层潜入到更深的(de)海底时(shí),一些极端的深(shēn)海(hǎi)巨人症的案例再(zài)一次刷(shuā)新了我们对(duì)海洋的认(rèn)知。

在海平面以下4000到(dào)6000米的区域叫做深渊层,是(shì)海洋中最(zuì)宽广的地带,总面积超(chāo)过3亿平方公里(lǐ),占地球表面(miàn)积的60%。6000米以下的深海(hǎi)是超深渊层,也叫哈达(dá)尔区域(yù),它一(yī)般存在于(yú)狭长的(de)V型海(hǎi)底峡(xiá)谷深处。地球上目前已经确定的哈达(dá)尔栖(qī)息地46个,最深的(de)一处是形成于(yú)6000万年前的马(mǎ)里亚纳(nà)海沟(gōu)。哈达尔(ěr)区域处在绝对的黑暗(àn)当中,水温在1到4摄氏度之(zhī)间,压力是(shì)地面上的(de)1100倍(bèi)以上。

在(zài)这里,海洋生命的基础“海洋(yáng)雪”几乎不会再流淌(tǎng)下来,理论上不会有(yǒu)生命出现在这(zhè)样(yàng)的极端环(huán)境(jìng)当中。但是(shì),当人类到达(dá)这里时(shí),发现很多的片(piàn)脚类生物在海底(dǐ)爬(pá)行,而且体型(xíng)巨大。潜水中的端足类生(shēng)物长度(dù)一般在1cm左右(yòu),但在这里,同类物种的(de)体长能够(gòu)达到34cm,这样的(de)视(shì)觉效果相当(dāng)于你看到了一只蚊子,比老鼠(shǔ)还要大上一圈(quān)。

科学家还在这里发(fā)现了(le)世界上最大的脚角类(lèi)动物(wù),以及长(zhǎng)达50厘米的(de)超巨型的等足类动物。这些巨(jù)大(dà)的片脚类(lèi)和等(děng)足类动物在10000米深的海底默默无闻地(dì)做着清道夫的(de)工作(zuò),它们会吃掉任何(hé)出现在面(miàn)前的分解物质。

庞(páng)大的体型可(kě)以让它们储存(cún)更多的能量和食物(wù),也可以为干饭而长途跋(bá)涉到更(gèng)远的(de)距离。但是在这样的极端环境(jìng)之下(xià),这里(lǐ)的食(shí)物资源仍然非常贫瘠,这些巨大的生物的(de)食物来源(yuán)依然(rán)令人费解。后来,研究(jiū)人员在(zài)一种端(duān)足类动(dòng)物的(de)身(shēn)上发现了一(yī)种(zhǒng)独特(tè)的纤维(wéi)素酶(méi)。

这种纤维素酶(méi)有一个(gè)神奇的功效,它可以分解植(zhí)物物(wù)质。但是生活在0植物环境中的端足类(lèi)动物,理论上是不需要这(zhè)种酶的,海洋雪形式的藻(zǎo)类也(yě)根本无(wú)法抵达这里。

但科学家测(cè)试研究这种独特的纤维素酶,发现(xiàn)它可以将锯末(mò)或者是木浆直接转化为葡萄糖。而且环境的(de)压(yā)力越大,这种酶的(de)活性就越大,消化纤维素的速度也就会(huì)越快。

另外(wài),在万米的(de)海底(dǐ)这种超高压低温的(de)环(huán)境(jìng)当中,海水会变(biàn)得更加粘稠(chóu),较大的体态(tài)可能会让这些深海无脊椎(chuí)动物在呼吸上(shàng)具有更大(dà)的优势,更好地克服水中较大的黏性(xìng)力,这可能是它们(men)进化(huà)成巨(jù)大体态的另一(yī)个(gè)原因。而在对这些海底生(shēng)物的(de)研究当中,人类得到了更为震惊的发现。

广州地(dì)球化学(xué)研究所(suǒ)曾在10000米水深(shēn)的钩虾(xiā)体(tǐ)内发现了(le)C14的信号。让人感(gǎn)到遗憾的是(shì),这些C14的信(xìn)号竟然来(lái)自人(rén)为的核爆。

科学家还在(zài)马里亚(yà)纳(nà)海沟的深(shēn)处(chù)检测到了塑料垃(lā)圾。尽管现在的浩瀚海(hǎi)洋广(guǎng)阔,生态资源丰富(fù),但其中很多(duō)区(qū)域的生态系统(tǒng)是非常脆弱的,许(xǔ)多的海洋生物已经濒临灭绝的边(biān)缘,甚至(zhì)很多的物种在人类发现之前,它们可能就已经灭绝(jué)了。从1950年到现在,人类所制造(zào)的塑料垃(lā)圾已经超过了100亿吨(dūn),平均(jūn)每(měi)年都(dōu)有(yǒu)超过3000万吨的(de)塑(sù)料废弃物(wù)排(pái)入到海(hǎi)洋当中(zhōng)。

环境(jìng)污染(rǎn)、过度(dù)捕捞、深海采(cǎi)矿、气候(hòu)的变(biàn)化所导致(zhì)的海(hǎi)洋化学变化都(dōu)是对海洋生态系统的(de)严重(zhòng)威胁,所(suǒ)以保护环境(jìng)人(rén)人有责。

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