濒危物种“鹦鹉螺”,为何被称为开启核潜艇的钥匙?

濒危物种“鹦鹉螺”,为何被称为开启核潜艇的钥匙?

鹦鹉螺是世界“四大名螺”之一,除了鹦鹉螺外还有唐冠螺、万宝螺以及法螺,其中法螺应该是大家比较熟悉的,这因为前段时间一位美食博主吃了法螺被刑拘,让人们对法螺这种国家二级保护动物有了更深刻的了解。而我们今天说的鹦鹉螺,比法螺更为稀有,它是我国国家一级保护动物。下面我们就来一起了解一下,濒危的鹦鹉螺以及它与核潜艇的故事。

鹦鹉螺

鹦鹉螺是头足纲鹦鹉螺目鹦鹉螺科下软体定动物的统称,一共有7个属超过30种不同的种类,不过其中有5个属已经灭绝,只剩下了鹦鹉螺属和异鹦鹉螺属这两个属一共6种鹦鹉螺,其中异鹦鹉螺下有两种主要分布在印尼爪哇岛、巴里岛(穿孔异鹦鹉螺)以及巴布新几内亚附近的海域(异鹦鹉螺)。

而鹦鹉螺属下四种鹦鹉螺主要分布在印度洋、西南太平洋热带海域中,在我国的海域中,目前仅在台湾和南海诸岛的海域中发现了鹦鹉螺壳,并没有发现活体。但尽管这样,鹦鹉螺依然是我国一级保护动物。

从外观上,鹦鹉螺“螺如其名”,它有着一个漂亮的外壳,呈螺旋形盘卷,壳的底色通常为乳白色,红褐色的生长纹从壳的脐部辐射而出,从整体上看特别的像鹦鹉的喙,因此得名鹦鹉螺。

鹦鹉螺的出现最早可以追溯到奥陶纪(距今约2.35亿年前), 在当时直壳鹦鹉螺是海洋食物链最顶端的存在,它们有着接近6米的体长。不过,直壳鹦鹉螺并不是如今鹦鹉螺的祖先,在当时食物链的相对底端生活在卷壳的鹦鹉螺,它们才是鹦鹉螺的祖先,而且在上亿年的演化中,鹦鹉螺并没有太大的改变,因此,它们又被称为“海洋活化石”。

鹦鹉螺是一种海洋底栖型软体动物,它们通常栖息在100-600米的海底,主要以小鱼虾、小螃蟹以及其他小型软体动物为食。由于鹦鹉螺有着漂亮的外表,所以许多鹦鹉螺被当成了工艺品售卖。但是,鹦鹉螺并非“绣花枕头”,它本身就具有很高的科学价值。

首先,作为一种生存了几亿年都没有太大变化的物种,它们在生物进化方面可以为科学家们提供重要的信息。

其次,美国的地理学家观察到早期的鹦鹉螺螺纹间隔中的波状生长线数量有很大的波动,在奥陶纪,它们的条纹数量有9条,随后逐渐的增加,到了现在恰好有30条长短不一的波状生长线,也与我们一个月的时间恰好吻合。于是,地理学家推断,月亮绕地球转一圈的时间在逐渐地增加,这可能是月亮离地球越来越远的证据。

最后,就是鹦鹉螺为核潜艇的诞生提供了理论基础了。

鹦鹉螺与核潜艇

1954年1月21日,世界上第一艘核动力潜艇——“鹦鹉螺”号核潜艇(USS Nautilus SSN-571)在美国格罗顿下水,至此人类开启了核潜艇之路。而这艘核潜艇的名字与我们今天说的主角是一样的,这是因为二者存在必然的联系。

早在20世纪,科学家们就发现,鹦鹉螺的身体构造与其他有壳类动物不一样,它的整个壳内部分为两个部分:一部分是靠近开口的一个大室,鹦鹉螺的整个软体基本上都在这个室内,另一部分是在大室的后面,是由多个有间隔的小室组成的,如下图:

这些小室几乎是完全封闭的,只有一根从鹦鹉螺的腹部延伸出的一根腹管串联起来,如此的构造是鹦鹉螺能够在海底生存的关键,因为鹦鹉螺并非腹足纲的动物,无法用软体来移动或者控制身体的浮沉,而此时它身体结构的功能就显现出来了。

在水底时,鹦鹉螺的小室内充满了海水,当需要控制浮力大小时,它的这根腹管就会抽离出水中的盐分,然后形成渗透压,进而被抽离了盐分的水会从小室的隔膜中渗透出来,这样就形成了中空的小室,此时浮力增加,鹦鹉螺向上移动,需要下沉时,只需要通过腹管将气体排出重新进入海水就可以了。(下图为鹦鹉螺控制浮沉的原理)

观察鹦鹉螺浮沉的方法以及适应不同海水深度的原因后,美国的科学家利用仿生学制造核潜艇,第一艘潜艇“鹦鹉螺号”内部几乎与鹦鹉螺一样,都是一个主控制室和数个独立的小室,这些小室也是由一根导管相连。因此,鹦鹉螺被称为打开核潜艇的钥匙。

总结

我们喜欢以貌取人,这让许多有着华丽皮毛和外表的动物惨遭屠戮,从而忽略了它们对于生态和人类科技进步的正面作用,其中鹦鹉螺就是典型的例子,许多人看到它之后会被它美丽的外表所吸引,但很少有人会花时间了解一下:它其实是一种生存了几亿年的活化石物种,它其实比大熊猫还要珍贵,它其实是我们打开核潜艇大门的一把钥匙。

濒危物种“鹦鹉螺”,为何被称为开启核潜艇的钥匙?

1800年,美国工程师罗伯特·富尔顿为法国人设计了一艘潜艇,下水时给它取名叫做“鹦鹉螺号”;1869年,法国人儒勒·凡尔纳发表了他的著作《海底两万里》,其中那艘行走两万里的潜艇名字,也叫作“鹦鹉螺号”;1954年,世界上第一款核潜艇在美国的格罗顿下水,它的名字同样也叫做“鹦鹉螺”......

其实,历史上叫做“鹦鹉螺”的潜艇不止这几艘,而且,也并不是只有潜艇才叫做“鹦鹉螺”,许多的普通战舰也被称作这个名字。

那么,鹦鹉螺究竟有什么神奇的地方呢?

曾经的“海洋霸主”

让我们将视线转回5亿年前,时间刚刚进入奥陶纪。

此时的地球海洋中,称霸了寒武纪时期的奇虾已经没落了,这个寒武纪时期最庞大的动物已经渐渐地消失在了茫茫海洋之中,取而代之的,是一些进化出了坚硬外壳的海洋节肢动物,比如海蝎子、鲎,还有三叶虫等,它们依靠着进化出来的坚硬的外壳作为保护,使得海洋里的捕食者们拿它们没了办法,而它们的数量也迅速增加,海洋中到处都有它们的存在。

就在这个时期,又一种海洋生物出现了,它们的出现,彻底打破了局面,也让这些节肢动物们一下子回到了食物链的底端,而它们,就是鹦鹉螺家族。

鹦鹉螺也有很多分类,其中最大的就是大鹦鹉螺,那时的大鹦鹉螺最大能到什么程度,还没有一个准确的数据,不过,很多科学家猜测,大鹦鹉螺的体长最高可以达到十米以上,再加上它们那圆锥一样的体型,活脱脱就像一艘现代的小型潜艇。

那时的大鹦鹉螺,在海洋中几乎是“顶级杀手”,没有哪个物种能够威胁到它们的生存,而因为前期节肢动物的大量繁殖,使得大鹦鹉螺的食物也是相当的充足。它们就像潜艇一样航行在海底世界,而当发现海底趴着的“猎物”时,它们就会迅速地垂直下潜,伸出全部的触手将其死死地缠住,然后再一点一点的在嘴里咬碎它们的外壳,吸食掉里面最美味的部分。

这样的捕食戏码每天都在上演,节肢动物面对无比残酷的生存环境,不得不另寻活路,最终选择了向陆地迁移,以此来摆脱大鹦鹉螺的威胁,可以说,大鹦鹉螺的威胁在一定程度上促进了陆地生物的出现。

独特的身体构造

大鹦鹉螺的身体构造非常独特,这也是人们将其与潜艇联系起来的重要原因之一。

大鹦鹉螺拥有一套非常独特的水下航行系统。首先,它们的螺壳由两层组成,外面是一层瓷质物质,而里面则是珍珠层,这让它们的外壳看上去更加坚硬一些。如今的许多潜艇在设计上使用了双壳体的构造,这样的构造让潜艇的耐压能力变得更强,即使是被对方鱼雷击中,也可以起到缓冲作用,增加了潜艇的生存能力。

鹦鹉螺的螺壳内部同样特殊,里面并不是一个整体空间,而是被分割成了许许多多的小腔室,即使是现存的小鹦鹉螺,虽然整个螺壳也就20厘米左右,但里面的腔室数量却可以达到38个之多。这些被分割开的腔室,正是鹦鹉螺储存气体的地方,也是它们上浮下沉的关键所在,它们之间由一根体管相连,靠着吸水和排水来控制上浮和下潜,潜水艇的设计原理正是借鉴了鹦鹉螺的这种独特方式。

鹦鹉螺与潜艇

除了上面所说的身体构造的原因外,人们将鹦鹉螺与潜艇联系起来的原因还有这么几点。

一个就是鹦鹉螺曾经的海底霸主地位,制造者希望自己设计出来的同样在海下航行的潜水艇能像其仿生对象一般,成为海洋装备中的“霸主”。

再有一个就是鹦鹉螺的生活习性属于昼伏夜出型,白天的时候经常在海底休息,只有到了晚上,才是他们活跃的时段,对猎物在不经意间发起攻击。而潜艇同样属于海洋里的“幽灵”,它们像鹦鹉螺一样有着优雅的体型,而这份优雅之下却是要人性命的杀器,同样于不经意间发出攻击。

结束语:奥陶纪的那场大灭绝,让生活在水里的鹦鹉螺差点灭种,巨型鹦鹉螺从此销声匿迹,而残存下来的鹦鹉螺,经过这数亿年的演变,其外形以及生活习性等都没有太大的变化,因此,它们也被人们称为“海洋中的活化石”。不过,这曾经的海洋霸主,如今的生存环境也是堪忧,甚至有人将它们比作“海洋里的大熊猫”。

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