企鵝為什麼不會得潛水夫病?
文/科學月刊˙提供 (http://www.scimonth.com.tw/)
科學家終於發現企鵝不會得潛水夫病的原因了。
企鵝可以說是「奧林匹克級」的優秀潛水者,不但深呼吸一口後可以下潛數百公尺達數分鐘,很快的浮出水面後,又可再度潛入水中──這樣理應會引起潛水夫病(或稱減壓症),但企鵝卻沒有。日本國家極區研究學會的Katsufumi Sato觀測南極阿德列企鵝和國王企鵝潛水,發現一種可能有助於解釋這個現象的原因:當牠們從海中深處往上浮到某個程度時,會減速下來,並且改以傾斜的角度浮出水面。這個現象很類似潛水夫上浮時所用的減壓方法──人類潛水至相當的深處時,增加的水壓會擠壓人體腔室中的空氣,把其中的氮溶解到組織和血液中;若潛水夫快速上浮、來不及將這些氮排除,它們就會因為壓力突然降低而在血管中形成氣泡,阻礙血液流通,甚至撐破血管,因而產生關節疼痛、呼吸困難,甚至麻痺的現象。
許多海洋動物都有其預防潛水夫病的策略,例如:許多鯨和海豹的血液和肌肉的氧氣消耗量很低,且下潛前還能塌縮肺部、擠壓出其中的空氣,所以不會罹患潛水夫病。但企鵝的肺不會塌陷,那麼牠又是怎樣預防潛水夫病的呢?Katsufumi Sato測量南極阿德列企鵝和國王企鵝潛水時的深度、速度、加速度和減速度,藉此估計出企鵝下潛和上升時肺中空氣的體積。結果發現,企鵝下潛時會不斷鼓動牠們的鰭狀肢,但回程上浮到一半時,便會停下來,只利用海水的浮力自然往上浮。結果相當令人驚訝:這些企鵝不但沒有直直往上衝,反而轉變成一個傾斜的角度,因而明顯降低其上浮的速度。如此不但可以增加企鵝停留在淺水區的時間,同時也能提供足夠的時間,讓血液中的氮在較低的壓力下、在身體的腔室中回復成氣體。(取材自Inscight, 2002.4.30)
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