Vì sao cá voi có khả năng lặn sâu hơn tàu ngầm hạt nhân?
Khả năng lặn sâu của cá voi là kết quả của sự thích nghi tiến hóa qua hàng triệu năm. Nhờ cấu tạo cơ thể đặc biệt và khả năng tiết kiệm năng lượng hiệu quả, cá voi có thể sinh sống và kiếm ăn ở những độ sâu mà con người không thể với tới.
Cá voi là loài động vật có vú lớn nhất trên Trái Đất và cũng là loài động vật lặn giỏi nhất được nhân loại biết đến. Thời gian lặn của chúng có thể lên tới 20 phút và độ sâu lặn của chúng có thể lên tới hơn 3.000 mét.
Điều này cũng khiến các chuyên gia nghiên cứu sinh vật biển ngạc nhiên. Họ cho rằng khả năng lặn của cá voi đơn giản là mạnh hơn so với tàu ngầm hạt nhân. Vậy cơ thể cá voi thích nghi với môi trường áp suất cao của biển sâu như thế nào?
Cá voi có cơ thể được cấu tạo đặc biệt để thích nghi với áp lực cao dưới biển sâu. Xương của chúng chủ yếu là sụn, có độ đàn hồi cao và chịu được áp lực lớn hơn so với xương của con người. Cơ bắp của cá voi cũng rất khỏe, giúp chúng co bóp lồng ngực để điều chỉnh áp suất bên trong cơ thể. Ngoài ra, cá voi còn có một hệ thống tuần hoàn đặc biệt giúp điều hòa lượng m.áu trong cơ thể khi ở độ sâu lớn.
Chìa khóa giải thích tại sao cá voi có thể sống sót ở đại dương là do hệ hô hấp của chúng rất đặc biệt. Khi ở trên biển, chúng hít oxy trong lành qua phổi và sau đó thải carbon dioxide ra khỏi cơ thể.
Phổi của cá voi lớn hơn nhiều so với phổi của con người. Trong một hơi thở sâu, cá voi có thể hít vào hàng tấn không khí, điều này cũng cho phép phổi của chúng dự trữ một lượng lớn oxy khi chúng lặn. Theo thời gian, quá trình tuần hoàn m.áu có thể đáp ứng nhu cầu lặn lâu dài của bản thân và trong quá trình lặn, cá voi cũng có thể xác định hàm lượng oxy trong m.áu và phân phối lượng oxy trong m.áu một cách hợp lý.
Cá voi là động vật có vú, nhưng chúng có hệ thống hô hấp hoàn toàn khác so với con người. Cá voi có phổi rất lớn và hiệu quả, giúp chúng trao đổi khí oxy một cách tối ưu ngay cả ở độ sâu lớn. M.áu của cá voi cũng có khả năng lưu trữ oxy cao hơn so với m.áu người, giúp chúng duy trì hoạt động bình thường trong thời gian dài dưới nước.
Không chỉ vậy, cá voi còn có thể thích nghi với môi trường áp suất dưới nước bằng cách thay đổi kiểm soát thể tích và áp suất một cách thông minh trong cơ thể. Khi cá voi tiếp tục lặn, mật độ và áp suất của nước sẽ tiếp tục tăng lên, xương của nó có thể thay đổi thể tích một cách tự do để cá voi có thể bơi tự do và giữ thăng bằng trong nước.
Video đang HOT
Cá voi có lớp mỡ dày bao phủ cơ thể giúp chúng giữ ấm trong môi trường nước lạnh. Ngoài ra, cá voi cũng có khả năng điều chỉnh nhiệt độ cơ thể bằng cách thay đổi lưu lượng m.áu đến các cơ quan khác nhau.
Khi lặn, cá voi còn có thể cân bằng áp suất bên trong và bên ngoài một cách thông minh bằng cách hít vào và thải ra nước biển, từ đó bảo vệ các cơ quan của chính mình và giảm tác động của môi trường áp suất cao từ bên ngoài.
Bằng cách này, cá voi có thể giảm mức tiêu hao năng lượng khi nổi lên. Phương pháp này tương đương với việc thêm một “tấm cản” cho cá voi, giúp quá trình nổi của cá voi ổn định hơn và không bị ảnh hưởng bởi thế giới bên ngoài.
Cá voi có hình dạng cơ thể thon dài và mượt mà, giúp giảm thiểu sức cản của nước khi di chuyển. Điều này giúp cá voi tiết kiệm năng lượng và lặn sâu hơn so với các vật thể có hình dạng khác.
Tàu ngầm hạt nhân, mặc dù được trang bị công nghệ tiên tiến, nhưng lại bị giới hạn bởi một số yếu tố sau:
Vật liệu chế tạo: Vỏ tàu ngầm được làm từ thép, một vật liệu không thể chịu được áp lực cao ở độ sâu lớn.Hệ thống thông gió: Tàu ngầm cần sử dụng oxy từ không khí để duy trì hoạt động của động cơ và hỗ trợ hô hấp cho thủy thủ đoàn. Việc cung cấp oxy ở độ sâu lớn gặp nhiều khó khăn và tốn kém.Kích thước: Tàu ngầm có kích thước lớn, tạo ra lực cản lớn khi di chuyển trong nước, khiến việc lặn sâu gặp nhiều hạn chế.
Cá voi là những sinh vật to lớn và hung vĩ, chúng là động vật có vú lớn nhất trên Trái Đất. Chúng sinh sống ở tất cả các đại dương trên thế giới và có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau. Cá voi là một phần quan trọng của hệ sinh thái đại dương và đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe của đại dương. Điều quan trọng là chúng ta phải bảo vệ cá voi khỏi các mối đe dọa của con người để đảm bảo rằng chúng tiếp tục phát triển trong nhiều thế hệ tới.
Nhìn chung, cá voi có khả năng lặn sâu hơn tàu ngầm hạt nhân nhờ vào cơ thể thích nghi với áp suất cao, hệ thống trao đổi khí hiệu quả, khả năng tiết kiệm năng lượng, khả năng chịu đựng CO2 cao và hạn chế về cấu tạo.
Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là cá voi và tàu ngầm hạt nhân được thiết kế cho những mục đích khác nhau. Cá voi cần có khả năng lặn sâu để tìm kiếm thức ăn và tránh kẻ thù, trong khi tàu ngầm hạt nhân được thiết kế để hoạt động trong môi trường quân sự.
Tại sao cá nhà táng ngủ thẳng đứng?
Cá nhà táng, động vật có răng lớn nhất hành tinh, dành khoảng 7% thời gian trong cuộc đời để ngủ ở tư thế thẳng đứng.
Mỗi lần chợp mắt của chúng kéo dài từ 6 đến 25 phút.
Hãy tưởng tượng bạn là một thợ lặn đang bơi nhàn nhã trong đại dương. Đột nhiên, một bức tranh kỳ lạ xuất hiện trước mắt bạn, bảy hoặc tám tảng đá khổng lồ màu nâu xám đứng thẳng trong một vùng biển tối, tạo thành một vòng tròn, như thể một Stonehenge xuất hiện trên biển, giống như một số loại nghi lễ bí ẩn đang diễn ra. Chắc chắn rằng nhiều người sẽ cảm thấy vô cùng kinh ngạc vì không biết chuyện gì đang xảy ra.
Làm thế nào có thể có Stonehenge trong biển? Trên thực tế, cảnh tượng này chính là một đàn cá nhà táng khổng lồ đang ngủ.
"Cá voi không cần ngủ" là một nhận định hoàn toàn sai, vì nhiều người nghĩ rằng cá không thể ngủ dưới nước. Là loài động vật có vú sở hữu chỉ số thông minh cao, nên dù sống ở đại dương sâu thẳm lạnh giá, cá voi hay cá heo vẫn cần ngủ.
Tại sao cá nhà táng sử dụng tư thế thẳng đứng kỳ lạ và độc đáo để ngủ? Không ai biết chắc chắn lý do tại sao, và thậm chí một số con cá nhà táng còn có thể ngủ trong tư thế treo lơ lửng kỳ lạ này trong đại dương đã được các thợ lặn tình cờ phát hiện cách đây một thập kỷ.
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, cá nhà táng chỉ ngủ khoảng 7% thời gian trong cuộc đời, là một trong những loài động vật có vú có thời gian ngủ ngắn nhất trên hành tinh, nên việc bắt gặp được cảnh tượng cá nhà táng đang ngủ là một điều vô cùng hiếm.
Giấc ngủ của nhiều loài động vật rất rời rạc. Ví dụ như ngựa chỉ cần ngủ 2 tiếng mỗi ngày, loài hươu cao cổ chỉ cần ngủ 10 phút. Ngược lại một số loài động vật lại cần ngủ nhiều hơn bởi tập tính và cấu tạo cơ thể đặc thù, chẳng hạn như rắn, ếch và những sinh vật khác cần ngủ đông trong nhiều tháng liền. Còn cá nhà táng thì chỉ dành khoảng 7% thời gian trong cuộc đời để ngủ ở tư thế thẳng đứng. Mỗi lần chợp mắt của chúng kéo dài từ 6 đến 25 phút.
Cá nhà táng là loài động vật có vú lặn sâu nhất với khả năng siêu hô hấp, cho phép chúng lặn sâu 1.000 mét dưới nước và ở đó hơn một giờ. Tuy nhiên, khi cá nhà táng ngủ, chúng lại để cơ thể nằm ở gần mặt biển, chỉ cách mười, hai mươi mét. Về lý do tại sao chúng duy trì tư thế ngủ kỳ lạ này, người ta thường đoán rằng có một số lý do như sau.
Một lý do là phần đầu của cá nhà táng dễ nổi hơn phần đuôi. Vì phần trên cơ thể của cá nhà táng chứa phổi và các xoang phồng lên, trong khi phần dưới cơ thể dày đặc cơ và xương. Khi ngủ quên trong nước, nó sẽ ngóc đầu lên lúc nào không biết.
Đầu của chúng cũng chứa một số lượng lớn loại chất được gọi là "sáp cá nhà táng". Một số người săn cá voi từng tin rằng loại chất lỏng nhờn như dầu này chính là t.inh t.rùng của cá voi, nhưng trên thực tế các nhà khoa học vẫn chưa hiểu được chức năng thực sự của loại sáp cá nhà táng này. Một giả thiết khác cho rằng loại chất lỏng này sẽ đông cứng lại khi lạnh giúp cá voi dễ dàng thay đổi sức nổi để chúng có thể lặn sâu hơn và ngoi lên nhanh hơn. Cá nhà táng cũng được biết đến với khả năng lặn sâu tới hơn 3.280 feet (gần 1.000 mét) để tìm kiếm mực trong công cuộc săn mồi. Đặc biệt, loài động vật có vú khổng lồ này có thể nhịn thở lên đến 90 phút trong khi lặn.
Một lý do khác là việc ngẩng cao đầu giúp chúng cảm nhận được ánh sáng, ngoài ra khi không khí không đủ, chúng có thể nhanh chóng nổi lên mặt nước để thở khi thức dậy.
Một nguyên nhân khác có thể là đầu cá nhà táng lưu trữ dầu cá nhà táng, có thể lên tới 2.000 lít, cá nhà táng sử dụng tuần hoàn m.áu hoặc hít phải nước biển để làm tan chảy hoặc đông đặc dầu, thay đổi mật độ và nổi lên hoặc lặn xuống. Khi đang ngủ, cá nhà táng có thể tự động điều chỉnh sang trạng thái nổi kỳ lạ.
Giấc ngủ của cá nhà táng được con người chú ý và nghiên cứu sớm nhất trong các loài cá voi và cá heo. Sau khi những con cá nhà táng lớn chìm vào giấc ngủ, chúng dựng đứng trong nước, cộng với hình dáng trụ khổng lồ khiến tư thế ngủ của loài động vật này như những cột đá khổng lồ trôi nổi trong đại dương.
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng giấc ngủ của cá voi cực kỳ thú vị. Theo đó, hầu như những con cá voi đều có hành vi ngủ USWS điển hình. USWS (Unihemispheric slow-wave sleep) - Giấc ngủ sóng chậm không bình thường, là quá trình chìm vào trạng thái ngủ khi một nửa bộ não luân phiên nghỉ ngơi và nửa còn lại vẫn tỉnh táo. Điều này trái ngược với giấc ngủ bình thường, khi cả hai mắt đều nhắm và cả hai nửa não bộ tạm thời nghỉ ngơi.
Nhìn chung, con người chưa nghiên cứu quá sâu về giấc ngủ của cá voi, cá heo và nhiều loài động vật khác. Và tất cả nghiên cứu vẫn chỉ ở bề nổi. Nguyên nhân là do phương pháp phân tích bằng điện não đồ mà con người thường dùng rất khó áp dụng lên động vật hoang dã. Đồng thời, việc quấy rầy tập tính sống tự nhiên của động vật chỉ để nghiên cứu là hành vi không đúng đắn.
Phát hiện mới về nơi sinh sống của cá voi có nguy cơ tuyệt chủng Sở hữu các bãi biển sâu rộng lớn, Địa Trung Hải được xem là môi trường sống quan trọng của các loài động vật có vú dưới biển, trong đó có hai loài đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Hình ảnh chú cá heo đang bơi ngoài khơi bờ biển Haifa. (Nguồn: Greenpeace Israel) Nghiên cứu mới được công bố ngày 28/5...
