天然潜艇与深海潜艇
“人在近世的各种发明其实别的动物从远古以来已大派用场,知道这件事使我们没有理由妄自尊大。”——《美国科学》月刊,1960年7月。
“自从造天地以来,上帝的永能和神性是明明可知的,虽是眼不能见,但借着所造之物,就可以晓得。”(罗马书1:20)的确,耶和华上帝那有目的的智慧在这些能浮的水中生物身上显现出来。
● 室鹦鹉螺。人类出现在地球上和发潜水的白日梦之前无数年代,鹦鹉螺已潜在水里。鹦鹉螺从幼已懂得为自己制造居室,身体越长大,所建的居室也越大。它把空出来的居室留在后边,直至它那美丽的贝壳作螺旋形伸展至10英寸直径左右为止。大多数螺壳都有光泽的斑马状条纹为装饰,最后和最大的一室向着它所住的海张开。它所遗留的居室也许有30个或以上之多,这都是它幼年所居的屋子。鹦鹉螺每次迁到较新较大的屋子时都留下自己的一部分——体管(拉丁文原意是“小管”)——在原处。它每次分开一室便在分隔之处留下一个小孔。体管通过那些小孔伸出一条虹管,像线一般穿过各室,直通至第一间极小的室为止。那些分隔的居室和通过居室的体管使鹦鹉螺具有潜水能力。居室发挥浮箱的作用。它们充满气体。通过各室的体管有使之增水或减水的能力。它能调节气体和水的比率以改变浮力。因此鹦鹉螺能浮近水面,也可潜至2,000英尺深处,或随意浮在两者之间的任何地方。
● 墨鱼。普通墨鱼在地中海和大西洋东边的水域都可以找到。大型的墨鱼体长可达2英尺,它的八爪更可伸长10至12英寸,此外还有两根颇长的触须可伸出爪外抓食。它在游动时伸开体旁的鳍,和漏斗形的弯管一起组成喷射推进的力量。墨鱼和鹦鹉螺一样具有潜艇般可沉可浮的机械力量。但与鹦鹉螺的贝壳居室不同的是,墨鱼的浮力是从墨鱼骨构成的。那骨沿着墨鱼背的皮下生长。它具有柔软的白垩质结构,有成百的薄板由柱子分开,像蜂巢一般有许多分开的小室。作为墨鱼浮箱的就是这骨。墨鱼长得较大和较重,它的骨就要有更多的小室来增加浮力。(可顺带一提的是,常被人放在鸟笼里的就是墨鱼骨。)墨鱼能利用渗透过程把水抽出骨里的小穴或让水进入穴里,借此调整浮力,使它能在海洋中或浮或沉。在原则上,墨鱼骨的小穴很像潜水艇的水箱。墨鱼通常在100至200英尺深的水里游行,但可以下潜至600英尺。
● 深海鱿鱼。传奇故事声称能用触须抓住船只的海怪也许便是这种巨型鱿鱼。被捕的鱿鱼中曾有身长10英尺以上的——连触须合计65英尺!它在动物界中以眼睛最大知名——直径16英寸!它以喷射推进方法敏捷地游动。鱿鱼也像鹦鹉螺和墨鱼一样能适应海水的深度,但所用的方法不同。它上身的三分之二是个巨大腔穴——体腔,腔里充满液体。液体放出时,鱿鱼便下潜。液体可以使它中和海水的比重。分析显示液体含有浓度很高的氨,每加仑1.2英两。原因何在?原来鱿鱼和哺乳动物不同,它所分泌的含氮排泄物是氨素而非尿素。从血管渗出的氨成为体腔里的液体,在那里分裂成氨离子。氨离子的重量很轻,于是使鱿鱼轻于海水而具有浮力。《美国科学》月刊把它比作皮卡尔(Auguste Piccard)那能潜到海洋深处的潜艇。深海潜艇的巨舱充满轻于海水的汽油而支持着悬在其下的观测室。同样,深海鱿鱼体腔里的液体提供浮力作用。但这种设计是鱿鱼首先采用的,因为它的创造主首先想出这样的主意。
● 浮鳔鱼。许多鱼都有充气的浮鳔。鱼若下沉,水的压力就压缩气体,使鱼鳔缩小。鱼若上升,水压就减少,气体膨胀,鳔亦随之扩大。鱼鳔的大小改变,鱼身的大小也改变。鱼鳔下沉时所增加的压力使它的容量减少,这意味到平均的比重增加,浮力因而减少。鳔在鱼上升时容量扩大,平均比重减少,浮力因而增加。是故鱼鳔的作用是使鱼的比重与四周的海水比重相等,以致鱼能在任何深度浮游。但情况并非时常都是这么简单的。例如在6,500英尺以下的深海中,水压把鳔的容量压缩到只占在水面时容量的200分之1,气体密度增加200倍,浮力将近全失。但鱼能在两倍的深度里停伏不动,鳔里的气体平均每方英寸发挥7,000磅的压力以抵抗海水的压力!但鱼怎样保全浮力呢?它们在沉得较深时非常缓慢地把气体加入鳔里,在上升时再度吸入。但鱼在深海那么巨大的压力之下又怎能让鱼鳔加入气体呢?没有解答。这个气泵的机械力量仍然是个谜。