鱼是如何呼吸的?它们为何很难在空气中呼吸?


鱼是如何呼吸的?它们为何很难在空气中呼吸?


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鱼是如何呼吸的?它们为何很难在空气中呼吸?


人不能长时间待在水下 , 最大的痛点就是无法从水中直接获取氧气 , 虽然氧气瓶的发明一定程度地解决了这个问题 , 但是氧气瓶中氧气的含量是固定的 , 一旦氧气消耗完毕 , 人就必须出水 。
早在2018年 , 国外的一个设计师就在电影中受到了启发 , 仿生鱼类的呼吸系统发明了一个“人造鱼鳃” , 不过由于人造鱼鳃的不稳定性和电池的容量太小 , 这个发明最终也没有量产问世 。

我们羡慕鱼儿能在水里自由自在的游动 , 而鱼儿同样也羡慕我们在陆地上自由的奔跑 , 因为鱼离水后都有死亡 , 只不过时间有长短而已 , 像麦穗鱼、翘嘴鱼它们离水后 , 几分钟就会死 , 而像肺鱼 , 它们甚至能在离水的情况下生存4年之久 。
鱼离水后生存时间的长短 , 其实与它们从空气中获取氧气的能力有很大的关系 。 那么 , 鱼可以从氧气含量低的水中获取氧气 , 但为什么直接从空气中获取氧气的能力却非常弱呢?我们一起来聊一聊这个问题 。

为何不同的鱼离水后死亡时间差异很大?不同的鱼离水死亡时间有着很大的区别 , 这与不同鱼对氧气的需求大小有很大的关系 , 通常底栖型鱼类比浅水层的鱼在离水后活得更久 , 这是因为水底层和上层的含氧量不同导致的 。
【鱼是如何呼吸的?它们为何很难在空气中呼吸?】水中的氧气主要是来自于空气 , 也就是水溶氧 , 所以越接近水面 , 含氧量越高 , 当然 , 水溶氧与温度呈反比 , 气温越高 , 水溶氧越低 , 这就是为什么夏天经常能够看到鱼浮头的原因 。

不过 , 在相同的水体内 , 上层的氧气含量始终要大于底层 , 因此底层的鱼类更能适应低氧的环境 , 这就是为了麦穗鱼出水死 , 而鲫鱼却能活一段时间的原因 。
当然 , 除了鱼类的栖息习性不同外 , 还有一个关键的因素能左右鱼离水的时间 , 那就是直接从空气中获取氧气的能力 。

所有的鱼都可以从空气中获取氧气 , 但是对于大多数鱼来说 , 它们从空气中获取氧气的能力太弱了 , 这是因为大多数鱼都是通过鱼鳃过滤水中的氧气来维持生命的 , 一旦直接从空气中获取 , 一方面获取的量不足以支撑它们身体的正常消耗 , 一方面离开水后它们的鱼鳃处的粘液会慢慢的变粘稠 , 逐渐的就无法正常开合了 , 这就相当于堵上了我们的口鼻 , 是无法呼吸的 , 最终只能活活的憋死 。

但是 , 对于一些特殊的鱼类来说 , 离水最终虽然会死 , 但是它们在相当长的一段时间内是不会有问题的 , 比如弹涂鱼和肺鱼 。
弹涂鱼是一种可以在地面上跳跃的鱼 , 而且它们甚至能跳到红树林中低矮的树上 , 变成“鸟鱼” , 而它离水能自由自在的原因在于:弹涂鱼并不过分的依赖鱼鳃的呼吸能力 , 它的皮肤和口腔粘膜都能将空气中的氧气溶解 , 然后供给身体 。

这种呼吸方式与蚯蚓特别的相似 , 因此弹涂鱼只能在海岸泥地以及红树林 , 这类水分含量较大的地方跳跃 , 因为一旦体表被晒干 , 它们也就无法呼吸了 , 最终只有死路一条 。

肺鱼与弹涂鱼离水呼吸的机制是不一样的 , 因为肺鱼将鱼鳔演化出了肺的能力 。 一般情况下 , 鱼鳔是鱼类调节在水中深度的工具 , 但是肺鱼在漫长的演化中 , 让鱼鳔演化成了气体交换的场所 , 其原理与我们的肺比较相似 , 这使得肺鱼的鱼鳃退化 , 基本靠“肺”呼吸 。 (下图为土块里的肺鱼 , 放入水中立即生龙活虎)

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