鲸、鲨的深潜之道
鲸、鲨的深潜之道
鲸鱼和鲨鱼是海洋中的深潜高手，它们能够在深海中自由穿梭，探寻神秘的海底世界。那么，这些海洋巨兽究竟拥有怎样的独特生理机制，才能在高压、低温和缺氧的极端环境中生存？本文将为您揭示鲸鱼和鲨鱼的深潜之道。
鲸的肺十分神奇，即便被压扁至原体积的15%，也不会对它们的健康造成伤害，而且被压扁的肺还可以在短时间内自行恢复。很可惜，人类的肺无法拥有如此强大的功能。而且，随着下潜深度的增加，越来越大的压力会将人体内的惰性气体压迫进血液或其他组织液中；当人们快速返回水面时，这些惰性气体会因为来不及排出体外而形成气泡，从而引起人体出现缺血、缺氧、胸闷、关节痛等一系列病变。
鲸在潜水前会排出肺部的大部分空气，然后依靠血液中溶解的氧气和肌肉中存储的氧气进行深潜。鲸的血液和肌肉中含有大量的血红蛋白和肌红蛋白。血红蛋白相当于运氧通道，它能和氧气有效结合，将氧气通过血液循环运送到身体各个器官；肌红蛋白则相当于储氧仓库，它能有效地储存氧气，供身体所需。也就是说，鲸拥有强大的运输氧气和存储氧气的能力，而这也是某种生物能否长时间深潜的标志之一。相比之下，人类的肌肉中只能储存体内约15%的氧气，这也使得人类无法长时间深潜。
再来看看鲨的深潜本领。鲨是通过鳃进行呼吸的，它的鳃位于头部两侧，通过不断游动，海水中的氧气会经过鳃进入体内，体内产生的二氧化碳则经由鳃排出体外。为了获得氧气，除了睡觉（鲨的睡眠时间只有几分钟），鲨几乎要不停地游动。
除了像鲸那样拥有大量血红蛋白和肌红蛋白，鲨能深潜还依靠一种特殊的储氧物质——角鲨烯。角鲨烯具有类似红细胞运输氧的功能，能够在鲨体内生成活化的氧化角鲨烯，并通过血液循环到达鲨的末端细胞，然后释放出氧，促进新陈代谢中的生物氧化-还原反应，增加组织细胞对氧的利用能力，提高鲨对缺氧的耐受能力，让鲨即便身处氧气不足的深海也能获得足够的氧气。肝脏是鲨合成角鲨烯的主要器官。鲨的肝脏很大，重量约占全部内脏的90%、占自身体重的25%。
角鲨烯的药用价值
角鲨烯，又名三十碳六烯，化学式C3OH5O，是一种在胆固醇合成等代谢过程中产生的多不饱和烃类，含有6个异戊二烯双键，属于萜类化合物。它最初就是从鲨的肝油中分离得到的，随后发现其他鱼及鲨鱼卵油中也含有。角鲨烯在自然界的分布十分广泛，在一些传统药物，如连翘、牛蒡子、玄参、冬凌草、浮萍、牡荆叶等都检出了角鲨烯，但含量很低。
角鲨烯的6个烯键具有很强的携氧能力。在缺氧环境中，角鲨烯能够通过其特殊的化学结构夺取生物体内的氢离子，进而释放大量的氧供机体各组织和器官使用，这使得它成为一种无毒且具有防病治病作用的海洋生物活性物质。目前，角鲨烯已广泛应用于化妆品、食品和医药行业。比如，它可作为保湿剂用于制造膏霜、乳液、发乳等化妆品，也可作为功效成分添加于保健食品中，还可作为药剂用于治疗贫血、糖尿病、便秘、龋齿等。医学研究表明，角鲨烯具有抑制癌细胞、预防肝脏疾病和神经疼痛、改善心血管系统、防止胃及十二指肠溃疡、增强精力等功能，很多国家都将它列为药物原料。
本文节选自《百科知识》2025.2A