第一百〇七章 水裏的“精靈”——魚與浮箱

小問號 中國是最早模仿魚類製造木帆船的國家之一，可是潛艇製造技術遠遠落後西方強國，而且起步較晚。在第二次世界大戰中，潛艇成為海戰中一支重要的力量，研製潛艇的國家從40個猛增到130多個。就像人類模仿鳥的飛行製造了飛機、模仿魚的遊泳製造了船一樣，潛艇的製造也是得到多種水生動物啟發後才完成的。眾所周知，海豚是潛艇製造的良師，但是製造潛艇中的沉浮技術，即浮箱，與魚兒還是有一段割不斷的聯係。那麽，兩者有什麽樣的關係呢？ 魚兒離不開水。不論是在微波蕩漾的小溪，還是一碧萬頃的湖泊，或者是險象環生的大海，魚兒在水裏快活地遊動，甚至大魚之間的無情追殺，魚兒在我們人類的心中也永遠是可愛的“精靈”：它們在水裏遊泳，像鳥兒在天上飛翔……僅憑這一點，就讓人類愛慕極了！那麽，魚兒為什麽能夠在水裏這樣自由地上下遊動，奧秘在哪裏？ 1680年，意大利發明家博列裏通過對魚的長期研究，終於揭開了魚的沉浮秘密。原來，魚身上的魚鱗有充氣、排氣作用，通過鰾的縮小和膨脹來調節身體的比重，可以幫助魚在水中下沉或上浮。最重要的是，魚的食道上長有魚鰾，含有氧、氮和少量的二氧化碳。如果用腳輕輕一踩，就會發出“啪”的一聲響。不同的魚，它鰾中所含的氧氣也不一樣多，深水魚的魚鰾中含氧氣大約占90%。魚就是依靠調節魚鰾中的氣體多少來控製自己在水中沉浮的。魚鰾中氣體較多，魚體的比重就減輕，魚就能自動地浮起來；魚鰾內的氣體減少，魚的比重大，就沉下去。如果使身體的比重與環境水的比重相等，就不沉不浮，保持一定的位置。魚是依靠調節魚鰾中的空氣來沉浮升降、自由遊動的。 根據魚鰾的工作原理，博列裏希望改進潛艇的沉浮功能。最早的潛艇在沉浮上是很麻煩的：要想沉下去，必須在潛艇裏裝石頭或鉛塊，浮起來則要把石頭或鉛塊慢慢拋出去；要再次沉下去，還要到岸邊重新裝上石頭或鉛塊。想想看，潛艇的沉浮多不容易。破解了魚鰾的秘密後，博列裏製成了一個皮革袋，用它排出或注入水來控製潛水艇的沉浮。後來，潛艇製造專家又給潛艇設計了一種像魚鰾一樣的浮箱來取代石頭或鉛塊：當壓縮空氣通入浮箱，浮箱中的水被排出，潛艇就上浮；相反，潛艇就下沉；潛艇比重與周圍海水比重相同時，就可以保持潛艇在一定的深度不沉不浮。這樣，隻要讀出浮箱中的空氣含量，駕駛人員就可以安全地控製潛艇的沉浮了。現代潛水艇的外殼與內殼之間有專門的水艙，稱為壓載水艙，這是潛水艇的沉浮裝置。近年來，潛水艇發展很快，有的已經能下潛11000米，而且在不斷地刷新潛水艇的沉浮紀錄。 嘿，從魚鰾到浮箱，思維橫向移植一下，革新了潛艇的沉浮技術，對人類全麵了解海洋環境做出了新貢獻。 “小檔案” 魚兒在水裏要不要喝水？愛養魚的人一定會說，魚兒在水裏經常把嘴巴一開一合的，當然是在喝水。其實，那是為了讓水快速流過它的呼吸器官——鰓，以便吸取水中的氧氣，放出體內的二氧化碳。也就是說，魚兒嘴巴不停地張合，是在呼吸，不是在喝水。研究表明，生活在淡水裏的魚，確實終生都不喝水，隻有生活在大海裏的魚需要喝水。這是因為淡水魚的血液和組織液中含有很多鹽和蛋白質，溶液濃度比周圍的淡水高，身體周圍的水會從四麵八方向體內滲透，魚兒還必須不停地向外排水，否則會被水活活脹死。相反，海水中的含鹽量要比魚體液中的含鹽量高，大海在不斷地吮吸著魚兒的體內水分，使得魚兒不得不經常喝水（經淡化後才能保證身體所需的水分供應）。當然，鯊魚、鰩魚等在長期進化中已適應海洋環境，不需要喝水來補充水分。