在神秘而廣袤的海洋深處,潛水員們憑借勇氣與專業裝備,探索著那片迷人的未知領域。然而,水下世界并非總是平靜祥和,危險隨時可能降臨。想象一下,一名潛水員在悠然探索海底奇觀時,突然遭到海鰻的兇猛攻擊,傷口處涌出的鮮血竟不是我們熟悉的紅色,而是詭異的綠色。這看似科幻電影中的情節,卻是真實發生的事件。那么,究竟是什么原因導致了這種違背常理的現象呢?

綠色血液之謎

從科學的角度來看,正常情況下,人類的血液富含血紅蛋白,其中的鐵離子與氧結合后呈現出鮮艷的紅色。在日常生活中,我們所見到的血液顏色就是這種紅色的不同表現,無論是動脈血的鮮紅色,還是靜脈血的暗紅色,本質上都是血紅蛋白與氧結合狀態不同導致的。那么,在水下為何會出現 “綠血” 現象呢?

我們得知道,不管什么顏色,都是從眼睛看到的。中學的物理課告訴我們,我們看到的任何物體都是因為光反射到我們的眼睛里。紅色血液之所以呈現紅色,是因為它吸收了其他光譜,反射了紅光。

在深海下,紅色血液看起來是綠色的現象并不是因為血液本身顏色的改變,而是由于水下特定的光線條件和人類視覺感知的方式所致。

這里涉及到幾個主要的因素:水對光的吸收特性、人眼對顏色的感知機制以及血液的顏色反射。

水能夠吸收不同波長的光線,但這一吸收作用對不同顏色的光波長有著不同的效果。在水中,光的吸收主要是由水本身和其中溶解的物質(如有機物和礦物質)以及懸浮顆粒導致的。

太陽光線進入水后,紅光因其較長的波長,其能量較低,更易被水中的分子和其他物質吸收,轉化為熱能,而不是繼續向前傳播。這意味著,在一定深度以下,大部分紅光已經被水吸收,而藍光和綠光這類短波還能穿透。

人類視覺感知顏色是通過眼睛中的視網膜上的錐狀細胞來實現的,這些細胞對不同波長的光敏感。在正常光照下,人眼能夠感知到各種顏色。然而,在只有藍光能夠到達的深海環境中,缺乏足夠的紅光,這會影響我們對顏色的正常感知,紅色在深海中很難被正常觀察到。

除此之外,我們還得知道,人血的漫反射率。科學家發現,在自然光下,人的血液不僅反射紅光(大部分),還微微反射了一些綠光,如下圖所示。

人血的漫反射率,血細胞比容為 33%,氧飽和度為 100% 圖源:Christopher S. Baird

所以,在深海里,在缺少紅色光源的情況下,血液看起來是綠色的。

來源: 青島科普

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