动物从水中提取氧气来呼吸 人类为何做不到?( 三 )

但有些类型的浅水海参却有着不同的呼吸方式:在肛门附近的体腔中长有用于呼吸的“树状”结构。用克里斯托弗·玛的话来说,它真是名副其实地“用屁股呼吸”。

“基本蓝图”

鱼鳃是一套非常成功的呼吸系统,利用一套血管网络从鱼鳃中流过的水中提取氧气,再通过鳃膜将氧气扩散到体内。路易斯安纳尼古拉斯州立大学生物学院助理教授所罗门·戴维(Solomon David)表示,大多数鱼鳃都遵从一套“基本蓝图”。

“它们能够实现气体的逆流交换,即从水中抽取氧气,同时将呼吸废气排入水中。”戴维指出。鱼张开嘴时,便会有一股水流从鳃上流过。鱼鳃中密布的血管便可从水中获取氧气,同时排出二氧化碳,“有点像我们肺泡中的毛细血管。”

不过,不同鱼的鱼鳃并非完全相同。戴维表示,为满足不同的氧气需求,不同鱼类的鱼鳃结构差别很大。例如,一种喜欢快速游动的金枪鱼的鱼鳃就与喜欢“守株待兔”的鱼鳃区别迥异。

“如果你是一位活跃的捕食者,随时都在四处游动,你的鱼鳃结构就要满足更高的氧气需求。”戴维指出。就算是同一种类的鱼,个体的鱼鳃形状也会有所不同,具体取决于其所处水域中的氧气状态。研究显示,若生存水域受到污染,鱼鳃的形状也会为了适应环境而有所变化:为阻止水中污染物进入体内,鳃丝会变得越来越紧凑。

推荐阅读