鹦鹉螺和乌贼是如何上浮和下沉(鹦鹉螺如何上浮或下沉)

鹦鹉螺是热带海洋软体动物,共有2属,分别是鹦鹉螺属和异鹦鹉螺属,有6个种,属于种类较少的种群。鹦鹉螺有鳃2对,63-94只触手,但没有吸盘。它的外壳有几个明显的特征:壳薄而轻,呈螺旋形盘卷,表面呈白色或者乳白色,螺壳凹陷的螺旋部分极小,活体有外壳膜,新长出的螺壳有黑色细密的纹理,黑色纹理最终会变成外壳膜组织。因为整个螺壳长的极像鹦鹉的嘴,所以取名叫“鹦鹉螺”。壳的直径一般在16-26厘米之间。

奇特的构造

鹦鹉螺外壳是由外层的磁质层和珍珠层构成,给软体进行保护。内层由许多腔室组成,每个腔室之间都有隔膜隔开就像一个个小房间一样。但它是软体只居住在最晚形成的也是最大的“住室”内,其他腔室就闲置着放满了空气,目前发现一只鹦鹉螺最多有38个腔室。

鹦鹉螺虽然是无脊椎动物,但它的大脑的发达程度已接近脊椎动物,神经系统、循环系统也很发达,鹦鹉螺很会保护自己,把心脏、卵巢、胃等重要的器官都贴着螺壁生长,用最坚硬的螺壁来护卫这些器官。身体中最简单的构造就是眼睛,眼睛很大但没有晶状体,也是因为它生活在200~400米的深海中,所以眼睛的视线并不好。

充满数学原理的外观

鹦鹉螺是有着完美黄金比例的外壳,一般认为的黄金比例是1.618:1,首先做一个长宽比为1.618:1的矩形,在矩形内截出最大的方形,应该是以原矩形的宽为边长的,那么剩下的仍是一个黄金比的矩形,它的长宽比就变成了1:0.618,再以它的宽为边长截出一个矩形,得到的仍是一个黄金比矩形……不断重复这一过程,再将所有的矩形的中心以平滑的曲线连接起来,得到的螺旋形曲线叫做“黄金螺线”,而鹦鹉螺的外壳形状就是一条黄金螺线,所以它的外壳十分美丽和神奇。

鹦鹉螺不仅外壳形状是黄金螺线,在发现的鹦鹉螺化石上,它的螺纹数与地月距离有着很大的关系。螺纹每隔一月长一隔,因此可以推断出月球的绕行周期。科学家在研究不同时期的鹦鹉螺化石时,推出了一个规律,四亿年前月亮到地球的距离只有现在地月距离一半不到,看到的月亮也是又大又亮,随着时间的推移月亮离地球越来越远,以后也会更远更暗。

仿生学科学的应用

鹦鹉螺能在水层中浮动,这种浮动是因为它的腔室里充满了气体,室管连接着每个腔室可以不断的局部渗透,缓慢的排出壳内的液体,壳内的液体减少了,体重就轻了就可以上浮,海水压力将海水压回壳内,体重又增加了就开始下沉,这样沉沉浮浮一个动态的平衡,就像潜水艇一样。在1954年,人类通过对鹦鹉螺的模仿制造出了世界上第一艘核潜艇,艇长90米,重2800吨,共花费了5500万美元,名字也叫“鹦鹉螺”号。

法国著名科幻作家儒勒.凡尔纳在他的小说《海底两万里》中,讲述了博物学家阿龙纳斯、其仆人康塞尔和鱼叉手尼德·兰一起随“鹦鹉螺”号潜艇船长尼摩周游海底的故事,让读者印象深刻。而关于“鹦鹉螺号”潜艇的原理恐怕就是来自鹦鹉螺这种奇特而美丽软体动物。

物种急剧下降的原因

鹦鹉螺是海洋的中的活化石,最早出现在距今4.9亿年前的奥陶纪时期,是挺过大灭绝的种群。在全盛时期种类可达3500种,有75科300属,但现在就只剩下2属6种。是什么原因导致了物种的急剧下降?

适应环境的进化太慢。目前发现最大的鹦鹉螺化石是在奥陶纪地层中,身长达11米,主要以三叶虫、海蝎子等为食,在当时,鹦鹉螺是顶级掠食者,即便背着厚厚的壳也可以在海洋中畅通无阻,食物短缺后它们也相适应的把体型减小了,现在主要是以小鱼、软体动物、底栖的甲壳类为食。但它们的近亲的章鱼、鱿鱼、乌贼等在进化发展中,早已经把身体外的壳有的转入身体里面,逐步把壳缩小趋于消失。这样他们的游行速度非常快,而鹦鹉螺背着厚厚的壳在争夺食物方面处于了弱势,就只能从原来的浅海移居到200~400米的深海中,鹦鹉螺同一时期的海蝎早已经逃离到了陆地上,去寻找更丰富的食物了。

鹦鹉螺的防御能力低。鹦鹉螺是没有攻击性的动物,防御手段又较少,平时它的行走也是在深水底层用触手匍匐前进,即使游动起来也是倒着走,推着身体向后移动,本来眼神就不好,逃跑时还时不时会撞到珊瑚,因此很容易作为鱼类的盘中餐。

人类的破坏。海洋环境的破坏使得鹦鹉螺越来越难以有适宜的生存环境,可生存的区域越来越窄。而且鹦鹉螺自从被人类发现以来,它的壳就一直受到大众的喜爱,它的制作成各种饰品、艺术品甚至酒杯,在欧洲17世纪就有鹦鹉螺的艺术品流传于世。野生的鹦鹉螺属于国家一级保护动物,但非法捕捞者却屡禁不止,这也导致了鹦鹉螺的数量越来越少。

近年来,通过人工养殖的手段,使鹦鹉螺的数量越来越多,我们也希望以后不仅仅是在水族箱,能在野外也能看到这些美丽的小精灵。

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