جانوران ته اقیانوس ها چطوری در اعماق آب اون همه فشار رو تحمل میکنن؟

فیزیک

#1

موجوداتی که کف اقیانوسها زندگی می کنند چطوری در اعماق اب اون همه فشار آب رو می تونند تحمل می کنند؟ از این ویژگی برای چه ساختارهایی در زندگی روزمره میشه بهره گرفت ؟

تحمل فشار در اعماق توسط جانوران دریایی


کوسه ها چطور در آبهای تاریک غذا پیدا می کنند؟
(نجمه شیخی) #2

عمیق ترین نقطه اقیانوس کجاست؟ تا چه عمقی حیات دیده شده؟
وقتی رو سطح خشکی هستیم فشار یه جو رو احساس می کنیم. و به ازای هر 10 متری که داخل دریا پایین میریم یه جو به فشار افزوده میشه. عمیق ترین نقطه اقیانوس (Mariana Trench)
10994 متر عمق داره و این یعنی 1099 برابر سطح خشکی فشار وارد میشه.
اگر یه بادکنک پر از هوا رو از یه محیط به محیط دیگه ببریم و محیط جدید فشار بالاتری داشته باشه، طبق قانون گازها، در حالتی که دمای دو محیط یکسان باشه، حجم بادکنک کم میشه و کوچک میشه. آبی که در سطح دریا حجمش 100 لیتر هست، تو همچین فشاری حجمش به مقدار 95 لیتر می رسه.

لیوان تحت فشار 440 اتمسفر به شکل سمت راست در اومده. شاید فشار 1 جو (فشاری که ما انسان ها درش زندگی می کنیم و ناشی از حجم هوای بالای سرمون هست) برای موجودات تخیلی که تو فشار نصف فشار 1 جو زندگی می کنن وحشتناک و غیر قابل باور باشه. ما انتظار داریم تو اعماق اقیانوس و جایی که فشار مارو خرد و فشرده می کنه موجودات چه ویژگیی داشته باشن؟ آیا تو این عمق واقعا خرد و شکسته می شیم؟ تغییر حجم ما چقدر خواهد بود؟ آیا به دلایل زیستی نمی تونیم بریم اونجا؟ **چون شرایط تکاملی ما با فشار معمولی یک جو عادت کرده یا اینکه انتظار داریم موادی که موجودات تکامل یافته کف دریا از اون ساخته شدن جنس خاصی داشته باشن؟**

(یوسف ) #3

بیشتر اختلاف فشار بین داخل و خارج مهمه. ظاهرا اونجا به جای شش و اندامهای پر شده با گاز، بیشتر از آب تشکیل شدن. میتونید به اینجا نگاه کنید. سئوال جالبی بود. من بیشتر از این جنبه برام این موجودات عجیب بودن که هیچ نور خورشیدی به اونجا نمیرسه و عملا جزء جاهائی هست که حیات غیروابسته به نور وجود داره!


(Emad) #5

من شنیده بودم که آب بلحاظ حجمی فشرده نمیشه


(Morteza Jalalvand) #6

چون تحت اون فشار زیاد فقط ۵ درصد تغییر حجم میده میگن تراکم ناپذیر
هیچ چیز مطلقا تراکم ناپذیر نیست


(Emad) #7

یعنی با اعمال فشار بالاتر میشه آب رو هم بیشتر متراکم کرد؟


(Morteza Jalalvand) #8

بله بیشتر متراکم میشه


(علی) #9

من در این زمینه مطالعه‌ای نداشتم اما می‌توانم یک حدس‌هایی بزنم. به عنوان یک موجود زنده ما نمی‌توانیم چنین فشار بالایی را تحمل کنیم چون سلول‌های ما توانایی تحمل این فشار را ندارد. اما اگر فشار داخل سلول و خارج سلول با هم برابر باشد، در این صورت غشای سلول پاره نمی‌شود.

شاید توسط مکانیز‌م‌های زیستی (مانند فشار اسمزی)، سلول‌های این موجودات آبزی می‌توانند فشار درون سلول را متناسب با عمق آب تنظیم کنند. در این صورت حداقل یکی از مشکلات زندگی در فشار بالا حل می‌شود.


(Morteza Jalalvand) #10

داخل سلول هم آب هست و آب داخل سلول هم به اندازه آب بیرون متراکم میشه و فشارش با فشار بیرون برابر میشه

فکر نمیکنم فشار اسمزی بتونه به ۱۰۰ یا ۱۰۰۰ اتمسفر برسه

آب تو ۱۰۰۰ اتمسفر حدود ۵ درصد متراکم میشه ولی گاز حجمش تو این فشار کسر خیلی کوچکی از حجمش تو ۱ اتمسفره و حتی تغییر فاز میده. به خاطر همین بحث پاره شدن یا له شدن برای موجوداتی که داخل بدنشون آب هست و گاز نیست مطرح نیست

اما ثابت تعادل واکنشهای شیمیایی که تعداد مول گاز دو طرف برابر نیست با فشار خیلی تغییر میکنه و به نظرم چالش اصلی این موجودات اینه