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ln函数的运算法则求导,ln运算六个基本公式

ln函数的运算法则求导,ln运算六个基本公式 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(hǎi)怪(guài),一直(zhí)是人们茶余饭后最热(rè)衷的谈(tán)资,也是(shì)大家对(duì)深(shēn)海探索最大(dà)的恐惧。

在(zài)挪威的大海中(zhōng),和三文鱼一(yī)样被(bèi)广为人知的生(shēng)物叫“克拉肯”,这个家喻(yù)户晓的挪威(wēi)海怪还有(yǒu)另外一个名(míng)字“北海巨(jù)妖”。

它被认为是(shì)最有(yǒu)可能存在的神(shén)话(huà)物种,虽然没有(yǒu)人真正见过(guò)它(tā)的样子,但是在众多小说和影视(shì)作(zuò)品(pǐn)的渲染之(zhī)下,这个北欧神话中的明星海怪早就已经红出圈了。

根据神话记(jì)载,“北海巨妖”居住(zhù)在(zài)挪威和格(gé)陵兰岛附近,它的背部周(zhōu)长(zhǎng)1500米,比一座小岛还(hái)要(yào)大,可以轻易地(dì)使(shǐ)用它的触手将(jiāng)巨大的船只完全拖入海底,甚至(zhì)还有军舰(jiàn)遭遇(yù)海外袭击沉入海(hǎi)底的(de)传说(shuō)。

那么这(zhè)究竟(jìng)是一种(zhǒng)什么样的恐怖力量呢(ne)?阿基(jī)米德已经给了我们答案(àn),浸(jìn)没在流体中的物(wù)体上的(de)浮(fú)力(lì),相当于(yú)物体(tǐ)排开(kāi)流体的重量,所以(yǐ)只需要用船舶的总(zǒng)吨(dūn)位乘以海(hǎi)水的密度和重力,然后减去船的重量,就可以知道(dào)还要将(jiāng)一(yī)艘普通大小的舰(jiàn)船完(wán)全拖到水下至少需要(yào)400吨(dūn)的力量。这对海(hǎi)怪的肌(jī)肉力量要求(qiú),超出了(le)人(rén)类的认知范围。

随着现(xiàn)代生物学的(de)发展,过于荒(huāng)诞夸张的海怪(guài)传说也逐(zhú)渐消失。由于从来没有发(fā)现(xiàn)过(guò)北(běi)海巨妖的尸骨残骸(hái),所以(yǐ)人们猜(cāi)测它没有脊椎和骨骼。因此(cǐ)挪威海怪的原型被认(rèn)为是一种巨大的头足(zú)类深(shēn)海海洋生物。

随着人类(lèi)对海(hǎi)洋(yáng)的(de)不(bù)断探索和(hé)研究,发(fā)现在(zài)黑暗冰冷的深海当(dāng)中(zhōng),海洋生物已经进(jìn)化得相当怪异,甚(shèn)至恐怖,而(ér)且非常地巨大。巨型的(de)日本蜘蛛蟹(xiè)、大红水母、鲱(fēi)王(wáng)黄带(dài)鱼、大(dà)王(wáng)乌贼、格陵(líng)兰鲨鱼(yú),以(yǐ)及(jí)巨型的等(děng)足类(lèi)动物等等。

这些巨型深海生物(wù)和它们(men)潜水区的近亲相比,就好像得了(le)巨人一样。其实在寒(hán)冷黑(hēi)暗的极端压力环境(jìng)的深海(hǎi),海洋生物进化出巨大的体态几乎(hū)是必然的(de),那么其背后的生(shēng)物学(xué)原(yuán)因(yīn)到底是什么?挪威海怪(guài)的原型(xíng)又(yòu)是谁呢(ne)?ln函数的运算法则求导,ln运算六个基本公式

海洋占据着地球71%的表(biǎo)面积,但是人类对海(hǎi)洋的探(tàn)索(suǒ)却不(bù)到5%,在超过13.5亿立方(fāng)千米的(de)海水(shuǐ)深处,星罗密(mì)布地(dì)埋葬着人类文明的遗迹,以及太多未(wèi)知的神秘(mì)生物。

200米深度(dù)以上(shàng)的海(hǎi)洋(yáng)叫做(zuò)海洋上层,在这里阳光(guāng)可(kě)以明显地直射下来,是海洋中唯一(yī)存在光合(hé)作用(yòng)的区域。浮游(yóu)生物(wù)和绝大部分的海(hǎi)洋生物在(zài)这里营造出了(le)一片丰(fēng)富(fù)多(duō)彩且欣欣向荣的海底世界。

当深度(dù)超过200米(mǐ),就到了(le)海洋中层,海(hǎi)水的温度、盐度(dù)和(hé)密度在这里发生了急剧(jù)的变化,阳光变(biàn)得越(yuè)来(lái)越(yuè)微弱(ruò)。到达(dá)1000米以下的深海(hǎi)层,我们(men)会发现海洋生物(wù)已经开始进化出了照明设备。

我们唯一能(néng)看到的光亮来自(zì)鱿鱼的(de)皮肤或者是(shì)琵琶鱼诱(yòu)饵器官所(suǒ)发出的(de)生物光(guāng)。

从海平面以下400米开始,海洋中的食物就变(biàn)得非(fēi)常稀缺了,随着阳光的逐渐减弱,光合作用的藻类(lèi)和(hé)浮(fú)游生物(wù)彻底消失了,作为食(shí)物链中的关键部分,这直接导致了深(shēn)海动物们的生活变得更加艰难(nán)。

多数的海洋(yáng)生物只能依靠浅水区倾泻下(xià)来的有机(jī)物(wù)碎屑进行(xíng)生存,这种像雪花一样(yàng)飘落的沉积(jī)现象叫做“海洋雪”,主要由(yóu)死亡的浮游生(shēng)物,上层生物(wù)的粪(fèn)便(biàn)颗粒以及(jí)一些腐烂的(de)尸体(tǐ)碎片构成。

有很多的海洋(yáng)生(shēng)物(wù)是完全(quán)依赖“海洋雪”所生存的,所以海洋雪是(shì)深海和底部生态系统的(de)基础,但是(shì)它们(men)不(bù)足以(yǐ)支持大量(liàng)的生命(mìng)物质,食物网的紧(jǐn)张(zhāng)导致了深(shēn)海中(zhōng)的生物数量稀(xī)少,同时也让深海生物的捕食压力(lì)大(dà)大增加,许(xǔ)多不(bù)吃“海洋雪”的生物,就只能以吃“海洋雪”为食的动(dòng)物。

所以在这个(gè)区域(yù),任何的鱼类(lèi)、甲壳类或(huò)者是头足类的动物都是更大型(xíng)捕食者的目(mù)标(biāo)。为了摆脱这(zhè)样的困境(jìng),所有(yǒu)的生(shēng)物都在努(nǔ)力地进化(huà),让自己从猎物转(zhuǎn)变为(wèi)“顶级捕食者”。

比如被(bèi)人(rén)们认为是最接近挪威海(hǎi)怪(guài)原型(xíng)的重点嫌(xián)疑(yí)犯---深海(hǎi)巨鱿(yóu)。说到巨型鱿鱼,我们(men)最先想(xiǎng)到(dào)的就是传说中的(de)“大王乌贼”。

大(dà)王乌(wū)贼是大王(wáng)鱿科,大王鱿属的头足(zú)类(lèi)软(ruǎn)体动物,因(yīn)此(cǐ)准确来(lái)讲应该叫“大王鱿”,它们实际上并不(bù)是(shì)乌贼。巨型(xíng)的鱿(yóu)鱼(yú)大多栖(qī)息在绝对黑(hēi)暗的深(shēn)海(hǎi)当中,一直以来都(dōu)是谜(mí)一般的(de)存在。

在21世纪之前(qián),我们对巨型鱿鱼的了解(jiě)主要是来自(zì)被冲上岸边(biān)的标本(běn)。直(zhí)到2004年,人类才在(zài)1000米的深海中,拍到(dào)了第一张巨型鱿鱼(yú)的(de)照(zhào)片,有史以(yǐ)来发(fā)现的大王鱿最大的个(gè)体(tǐ)长(zhǎng)达13米,就好像一辆公交车在深海中航(háng)行。与大(dà)多长度(dù)不超过60米(mǐ)的(de)鱿鱼(yú)相(xiāng)比,大王鱿的(de)体重能够(gòu)达到275公斤。科学家们认为,由于拥有如此巨大的体型,它们的上(shàng)面几乎没(méi)有捕(bǔ)食者。

大王鱿拥有两(liǎng)条(tiáo)极长的触腕,能(néng)够达(dá)到其(qí)他腕长(zhǎng)的2.5倍到4倍(bèi)。触腕长(zhǎng)有4个吸盘,可(kě)以轻易且(qiě)舒适(shì)地(dì)捕食深(shēn)海中的(de)其他鱼类,但大王鱿并不是深(shēn)海鱿鱼中最大的一种,目前(qián)人(rén)类所发现的最(zuì)大深海(hǎi)鱿鱼是大王(wáng)酸浆鱿,这种生活在南极(jí)海域的(de)巨型(xíng)鱿鱼(yú)身长大约10米,虽然没有大(dà)王鱿长,但(dàn)是(shì)体重能达(dá)到大王(wáng)鱿的2倍,它(tā)们(men)是世(shì)界上(shàng)最大的无脊(jí)椎(chuí)动物,更是一种(zhǒng)具有(yǒu)侵(qīn)略性的顶(dǐng)级(jí)捕食者,尽管(guǎn)它们无法击沉(chén)军舰,但是却可(kě)以轻而(ér)易(yì)举地颠覆帆(fān)船或者是(shì)小型的渔(yú)船。

因此,大王酸浆鱿被认为(wèi)是最(zuì)接近挪威(wēi)海怪原型的物种(zhǒng)。而深海能够如此巨大(dà)的另一个原因,让(ràng)我(wǒ)们(men)对海底的巨兽有了(le)新(xīn)的认(rèn)知(zhī),我们都(dōu)知(zhī)道,越(yuè)大的生物体(tǐ)吃(chī)得也就越多,但(dàn)是克莱伯(bó)定律告诉我们,生物体的(de)新陈代谢和身体(tǐ)大小(xiǎo)之间(jiān)并不是一个(gè)线性(xìng)的(de)关系。比如一个200斤的胖子所燃(rán)烧的卡(kǎ)路(lù)里,绝不会是一个100斤美女(nǚ)的两倍;一匹比老鼠重1000倍的马,也(yě)不(bù)需(xū)要多出1000倍(bèi)的(de)能量(liàng)才能够(gòu)驰骋草原(yuán)。

它们之间其实有一个非(fēi)常漂亮(liàng)的数学关(guān)系,克莱(lái)伯定律的适(shì)用(yòng)范围非常广(guǎng)。从地球上(shàng)最大(dà)的生物(wù)蓝鲸(jīng)到极小的(de)线粒体都遵循着(zhe)克莱伯定律。而巨大的深海鱿鱼将克(kè)莱波定律提升到了一个(gè)新的水平(píng)。

研究发现(xiàn),巨型鱿(yóu)鱼的新陈代谢率非常低,一(yī)条5KG的成(chéng)年鱼类可以让一条500公斤的鱿鱼(yú)吃上半(bàn)年,因(yīn)为它(tā)们每天只(zhǐ)需要燃烧45卡路(lù)里(lǐ)的能(néng)量,这(zhè)相当于(yú)一个成(chéng)年人慢跑1.98公里。巨型由于每天(tiān)只需要0.03公斤的食物就可以维持生命,这个能量需求比(bǐ)其他同级别掠食(shí)者(zhě)要低上600倍,这也意味着它们的生活是慢节奏(zòu)的,不会像大(dà)白鲨那(nà)样狂野地追逐猎物。守株待兔是巨型鱿(yóu)鱼的(de)生(shēng)存之道。

大王酸浆(jiāng)鱿(yóu)还拥有动(dòng)物界中最(zuì)大的眼睛,宽度能够达到30厘(lí)米。它(tā)们(men)的眼睛(jīng)长有发光(guāng)器,能够(gòu)自己产生光(guāng)芒,也能够觉察到其他生物所发出的(de)微光,但是(shì)它(tā)们大(dà)眼(yǎn)睛(jīng)的主要作用是用(yòng)于对付(fù)自己的天敌抹香鲸。深海中的生物身体巨大的(de)另一个(gè)原因(yīn)很可能是深而寒冷(lěng)的水。

伯格曼法则认(rèn)为,在恒温动物(wù)当中,即使是同种(zhǒng)动物,生活在寒(hán)冷(lěng)地方的个体,其(qí)体积、体重一般较生活在温(wēn)暖(nuǎn)地(dì)方的(de)个体都会大一些(xiē)。但是(shì)很(hěn)明(míng)显,某些变(biàn)温动物也遵(zūn)循这个法则(zé)。所以,我们会(huì)在极地区域的海洋当(dāng)中(zhōng)看(kàn)到超出(chū)常规的巨大海绵、蠕虫,甚至是巨(jù)大的(de)单(dān)细胞生(shēng)物。其中最有趣的是(shì)北冰洋中最(zuì)大的(de)鱼类---格陵兰鲨。

成(chéng)年的格陵兰鲨(shā)体长7米(mǐ),体重(zhòng)可达(dá)1400公斤,生(shēng)活在2000米以下(xià)的极地深海当中。是唯一能(néng)够全年抵御北极(jí)寒冷水域的(de)鲨鱼。格陵兰(lán)鲨同样有着(zhe)极低的(de)新陈代谢,捕食的方式(shì)也和巨型鱿鱼相似,它们善于采取以静制动的(de)方式,坐等(děng)食(shí)物自己(jǐ)上(shàng)门,如果没有活的,它们也会(huì)吃掉(diào)能够找(zhǎo)到的任何(hé)动(dòng)物(wù)尸体。

格陵兰鲨还是世界(jiè)上最长寿的脊椎动物,在它们(men)的眼睛里有一些蛋白质,在它们出生(shēng)之前就已经(jīng)形成了,这些蛋白质不会(huì)随(suí)着(zhe)年龄的增加而降解(jiě)。所(suǒ)以科(kē)学家通过对其进行碳(tàn)定年法,估(gū)计它们的平均寿命至少为(wèi)272岁。一些(xiē)心情舒畅、心(xīn)情安逸的(de)格陵兰鲨甚至可(kě)能会超过(guò)500岁(suì)。

我(wǒ)们刚才所聊(liáo)的这(zhè)些海洋生物都是在(zài)4000米以上的海水区域,而当我们穿过深海层潜入(rù)到更深(shēn)的海(hǎi)底时,一些极端的深海巨人症的案(àn)例(lì)再一(yī)次(cì)刷(shuā)新了我们(men)对海(hǎi)洋(yáng)的认知。

在海平面以下4000到(dào)6000米的区域叫做深(shēn)渊层,是海洋中最宽(kuān)广的地带,总(zǒng)面积超过3亿平方公里(lǐ),占地球表面积的60%。6000米以(yǐ)下的深海是超深渊(yuān)层,也叫哈(hā)达(dá)尔区域,它一般存在于狭(xiá)长(zhǎng)的V型海底峡谷深处。地球(qiú)上目前已(yǐ)经(jīng)确定的哈达尔栖息地46个,最深的一处是形成(chéng)于6000万年前的马里亚纳海沟。哈达尔(ěr)区域处在绝对的黑暗当(dāng)中,水温在1到(dào)4摄氏度(dù)之间(jiān),压力是地(dì)面上(shàng)的1100倍以上(shàng)。

在这里,海洋生命的基础“海洋雪”几乎不会再流淌(tǎng)下来,理(lǐ)论上不会有(yǒu)生命(mìng)出现在这样的极(jí)端(duān)环境当中。但是,当人类(lèi)到达这里(lǐ)时,发现(xiàn)很多的片脚类生物在海底爬行(xíng),而且体(tǐ)型巨(jù)大。潜水(shuǐ)中的端足类生物长度一(yī)般(bān)在(zài)1cm左(zuǒ)右,但在这里(lǐ),同类物种的体长能够达到(dào)34cm,这样(yàng)的视(shì)觉效果(guǒ)相当于你看到了(le)一只蚊子(zi),比老鼠(shǔ)还(hái)要大上一圈。

科(kē)学家还在(zài)这里(lǐ)发(fā)现了世界上最大的脚角类动(dòng)物,以(yǐ)及长达50厘米的超(chāo)巨(jù)型(xíng)的等足类动物。这(zhè)些巨(jù)大(dà)的片脚类和等足类动物(wù)在(zài)10000米深的海底默(mò)默无闻地做着(zhe)清道夫的工作,它们会吃掉任何(hé)出现(xiàn)在面(miàn)前的分解物质。

庞大的体型可以让它们储存更(gèng)多的能量(liàng)和(hé)食(shí)物,也(yě)可(kě)以为干饭而长途跋涉到更远的距(jù)离。但(dàn)是在这样的极端(duān)环境之下,这(zhè)里的食物资源仍然非常贫瘠,这(zhè)些巨大的生物的食物来源依然令人费解。后来(lái),研究人员在(zài)一(yī)种(zhǒng)端(duān)足类动物的身上发(fā)现了(le)一(yī)种独(dú)特的纤维素(sù)酶。

这种纤维(wéi)素酶有一个(gè)神(shén)奇的功(gōng)效,它(tā)可以分解植物物质。但(dàn)是生活(huó)在0植(zhí)物(wù)环(huán)境(jìng)中的(de)端足类动物,理论上是不需要这种酶的,海洋雪形式的藻类也(yě)根(gēn)本无法抵达这里。

但科学家测试研究这种独特的纤维(wéi)素酶,发现它可以(yǐ)将锯末(mò)或(huò)者是木浆直接转(zhuǎn)化为葡萄(táo)糖。而(ér)且环境的压力越大(dà),这种(zhǒng)酶的活(huó)性就越大,消化纤维(wéi)素的(de)速(sù)度也就会越快。

另外,在万米的海底这种超高压低温的环境当中,海水会变(biàn)得更加粘(zhān)稠(chóu),较大的体(tǐ)态可能会让(ràng)这些深(shēn)海无脊椎动物在呼吸(xī)上(shàng)具(jù)有更(gèng)大的优势,更好地(dì)克服水中(zhōng)较大的黏性力,这可能是它们进化成(chéng)巨大体态的另一个原因。而在(zài)对(duì)这些海底生物(wù)的(de)研究当中,人类得到了更为震惊(jīng)的(de)发现。

广(guǎng)州地球化学研究所曾(céng)在10000米水深(shēn)的(de)钩(gōu)虾体(tǐ)内(nèi)发现(xiàn)了C14的信(xìn)号。让人感到遗(yí)憾(hàn)的是,这(zhè)些C14的信号竟然(rán)来自(zì)人为的核爆。

科学家(jiā)还在马里亚纳海沟的深(shēn)处检测到了塑料垃(lā)圾。尽管现在的浩(hào)瀚(hàn)海洋广阔,生态(tài)资源丰富,但其中很多区域(yù)的生态系统是非常(cháng)脆弱的,许多的海洋(yáng)生物已经濒临灭绝的(de)边缘,甚至很多(duō)的(de)物种在人类(lèi)发现(xiàn)之(zhī)前,它(tā)们(men)可能就已经灭绝(jué)了。从1950年到现(xiàn)在,人(rén)类所(suǒ)制造的(de)塑料垃圾已经超过了100亿(yì)吨(dūn),平均每(měi)年都有(yǒu)超过3000万吨的塑料废弃物(wù)排入到海洋当中。

环(huán)境污染、过度捕捞、深海采矿、气候的变化所导致的海洋化学变化都(dōu)是对海洋生态系统的严重威胁,所以保护(hù)环境(jìng)人(rén)人有责。

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