潜水员在水下被海鳗咬伤，他流的血变成了绿色的……
（图源：网络）
蒂姆 · 鲍威尔（Tim Powell）是一位潜水爱好者，在2010年的时候，他上传了一个视频，在约20米的海洋里，他的手指不小心被一条小海鳗咬伤流血。
此时，他的血液既不是鲜红的，也不是深红的，而是绿色的，就像翡翠一样。
潜水员流出绿色的血 图源：YouTube
其实不只是人类，在深海里被中伤的鱼，流出的血也是绿色的。有时候，潜水员在水下会用鱼枪捕鱼，如果达到了一定深度，中枪的鱼伤口处便会渗出绿色的血液，但明明它们的血在岸上被杀的时候也是红色的。
图源：YouTube
图源：YouTube
当然，也不一定需要在岸上，只是在浅海区域，被割伤的鱼流的血也是红色的。
图源：YouTube
得说明的是，大多数鱼类的血液是红色的，这是因为它们的血液含有血红蛋白，这种蛋白质富含铁，能够与氧气结合，从而在体内运输氧气。血红蛋白在与氧气结合时呈现红色，这就是大多数动物，包括人类和鱼类血液为什么在陆地上看起来是红色的原因。
图源：网络
血的颜色，无论在地面上还是在深海压力下，基本上都是因为血红蛋白中铁原子与氧气结合的状态决定的。血液的颜色变化主要是从鲜红色（富氧血）到暗红色（缺氧血）。
但我们得知道，不管什么颜色，都是从眼睛看到的。中学的物理课告诉我们，我们看到的任何物体都是因为光反射到我们的眼睛里。红色血液之所以呈现红色，是因为它吸收了其他光谱，反射了红光。
图源：网络
在深海下，红色血液看起来是绿色的现象并不是因为血液本身颜色的改变，而是由于水下特定的光线条件和人类视觉感知的方式所致。
这里涉及到几个主要的因素：水对光的吸收特性、人眼对颜色的感知机制以及血液的颜色反射。
水能够吸收不同波长的光线，但这一吸收作用对不同颜色的光波长有着不同的效果。在水中，光的吸收主要是由水本身和其中溶解的物质（如有机物和矿物质）以及悬浮颗粒导致的。
太阳光线进入水后，红光因其较长的波长，其能量较低，更易被水中的分子和其他物质吸收，转化为热能，而不是继续向前传播。这意味着，在一定深度以下，大部分红光已经被水吸收，而蓝光和绿光这类短波还能穿透。
图源：网络
人类视觉感知颜色是通过眼睛中的视网膜上的锥状细胞来实现的，这些细胞对不同波长的光敏感。在正常光照下，人眼能够感知到各种颜色。然而，在只有蓝光能够到达的深海环境中，缺乏足够的红光，这会影响我们对颜色的正常感知，红色在深海中很难被正常观察到。
除此之外，我们还得知道，人血的漫反射率。科学家发现，在自然光下，人的血液不仅反射红光（大部分），还微微反射了一些绿光，如下图所示。
人血的漫反射率，血细胞比容为33%，氧饱和度为100% 图源：Christopher S. Baird
所以，在深海里，在缺少红色光源的情况下，血液看起来是绿色的。
这也是为什么一些智能手表使用绿光LED来监测心率。绿光在探测血液流动变化时更加敏感。当绿光穿过皮肤和血管时，血液量的微小变化会导致反射或透射光的强度变化，从而可以通过分析这些变化来计算心率。
图源：junkie
假如在深海里，潜水员不依靠自然光线，而是自带人工照明，比如一个手电筒，照亮了自己受伤的手，便会发现自己的血液再次变成红色的。
这也是为什么深海动物大多都是红色的。比如前一阵新发现的单棘躄鱼，就是可爱的红色。
图源：SCHMIDT OCEAN INSTITUTE
在深海中，由于红光几乎完全被吸收，红色动物在这样的环境下会显得几乎是黑色或完全透明。这种颜色使得它们对捕食者几乎是不可见的，提供了一种有效的伪装手段。红色在深海中变得非常难以被探测，使得这些生物能够更好地躲避捕食者的注意。
（你在图中可以看到红色，是因为有人工光线，自然光线下则是另一种状态）
红色的仿鲸 图源：Kunio Amaoka
另外，深海环境中的生物需要在极端的条件下生存，包括低温和高压。虽然红色对于保温或能量吸收的直接效果可能有限，但这种颜色可能与它们身体中某些用于吸收和利用周围环境中极少量光能的特殊生物化合物有关。
如果你在某款游戏看到了绿色血液，这跟科学就没一点关系了……
参考资料：
[1]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12819275/
[2]https://www.nationalgeographic.com/animals/article/walking-fish-deep-sea-new-species-chile
[3]https://opg.optica.org/as/abstract.cfm?uri=as-59-6-826
撰文 | 苏澄宇
审校 | Skin
来源：把科学带回家
编辑：花卷
举报/反馈
0
0
收藏
分享
