為什麼說鯊魚就像一架噴氣式飛機?請繼續往下閱讀,你便會知道答案了。
首先是關於鯊魚的一些基本介紹。鯊魚是一種凶猛的海洋魚類,以其他的海洋生物為食,其中也包括其他種類的鯊魚。一提到鯊魚,我們腦海中通常會浮現出這樣的可怕形象:強勁的上下顎上排列著一排排鋸齒狀的牙齒。從某種意義上講,它們全是都是牙,體表覆蓋著一層盾鱗構造,和牙齒極為相近。這些皮膚牙齒可謂鯊魚名副其實的水下助推器:當一些鯊魚在追逐獵物的時候,其速度可以達到每小時40英裏。最小的鯊魚是雪茄鯊,其身長隻有8英寸。鯨鯊則是鯊魚中個頭最大的,可以達到50英尺長,比一輛校園巴士還長呢!
世界上的鯊魚約有350種,其中許多種類必須不斷保持遊動的狀態,否則便會死亡。因為一旦停止遊泳,它們便無法獲得呼吸所需要的氧氣,所以就這一機理特點來看,它們似乎更類似於衝壓式噴氣發動機。
噴氣式飛機之所以能夠飛行,是借助於其發動機尾部所噴出的高速氣流來推動機身前進的。(不妨想想派對上那些爆掉的氣球,這樣你就可以明白了。)
作為常規噴氣式發動機,它內部所儲存的空氣都是經由壓縮器壓縮過的,其中還混合有可燃性噴氣燃料。這些氣體在加熱後便會衝出發動機。不過,對於衝壓式噴氣發動機來說,發動機對機身的推動則是借助其前端的一個小孔來實現的——通過對裏麵空氣施加推壓力,從而完成對空氣的自動壓縮,而無需借助專門的壓縮器。
現在,讓我們再回到鯊魚的話題上。鯊魚常常在海底悄無聲息地遊弋著,殊不知此時的它正在進行著一項消耗性的活動——一種可以消耗掉許多氧氣的運動(比如跑步)。對於鯊魚來說,它們之所以要維持自身的不斷運動,是因為隻有這樣才能為呼吸係統提供充足的氧氣,並使血液及時將氧氣輸送給肌肉及其他有需要的器官組織。
一些鯊魚在追逐獵物的時候,其速度可以達到每小時40英裏。
像其他魚類一樣,鯊魚也是從水中而不是從空氣中獲取氧氣的。鯊魚的鰓位於其身體兩側,呈拱形,其後是開口狀的裂縫。當海水通過鯊魚的口進入它體內後,會流經其鰓部,正是在這兒水中的氧氣被提取了出來。從水中分離出的氧氣隨後進入鯊魚的血液中,而剩下的水則經由鰓後的縫隙重新被排回到海裏。
一些鯊魚的鰓部肌肉非常發達,可以有節奏地將海水吸入排出。這就使得它們即便待在海底一動不動,也可以獲得充足的氧氣來源。因此,對於這樣的鯊魚(如須鯊)來說,它們不需要通過持續的遊動,來維持自身的生存。
另外一些鯊魚的運動就像衝壓式噴氣發動機。它們在海洋中滑行前進,並通過前進運動將海水壓入自己的口中和鰓部。諸如此類的鯊魚有大白鯊和灰鯖鯊,它們必須保持自身的不斷運動,從而獲得充足的可用以提取氧氣的海水。而一旦停下來,它們便會慢慢窒息。
還有一些鯊魚采取的是一種更加方便的組合模式。例如灰色的護士鯊,它們在遊動時會采用衝壓式噴氣發動機的模式來獲取海水,而一旦停下休息,便會自動轉換為肌肉泵模式(即通過鰓部肌肉將水吸入泵出)。
對於許多鯊魚來說,停止遊動就意味著下沉。由於鯊魚的密度比海水大,因而必須通過不斷的遊動來維持自身的漂浮狀態。而一旦停止了遊動,它們便會慢慢地一直下沉,下沉,下沉……