生活|竟然有被淹死的鱼?

生活|竟然有被淹死的鱼?
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巴西骨舌鱼
□一碗筷子
鱼生活在水中 , 能在水里呼吸 , 居然也会被淹死?这似乎是不可能的事 。
但细究起来 , 这居然是常有的事 。 这到底是怎么回事?
淹死的概念
我们常说的“淹死” , 指的是由于包括水在内的各种液体淹没了上呼吸道 , 导致呼吸功能丧失而引起的死亡 。
对于需要从空气中获取氧气的生物(以哺乳动物为例) , 进入水中后往往会主动屏住呼吸 , 防止水进入肺部 。 不过这种主动控制呼吸的行为是受限的 , 随着体内氧气的减少和二氧化碳的增加 , 呼吸反射会越来越强烈 , 直到到达某个临界点 , 生物就不能再自主屏气 。 此时 , 水(或其他液体)便开始进入气管 , 引起肌肉痉挛并堵塞气道 。 此时如果不能阻止水的持续进入 , 很快水就会到达肺部 , 阻碍肺部的气体交换 。
在这个过程中 , 水进入肺组织会导致肺泡表面活性物质的减少 。 肺泡表面活性物质是一种由肺泡细胞分泌的脂蛋白(主要成分是二棕榈酰卵磷脂) , 它分布于肺泡表面气体与液体的交界面上 , 对维持肺泡形态、保证气体交换非常重要 。 当肺泡表面活性物质遭到破坏 , 肺部的气体交换就无法顺利进行 , 于是导致组织缺氧和代谢性酸中毒 。 低氧血症和酸中毒会迅速影响身体各个器官 , 大脑由于缺氧而失去意识 , 接着就是呼吸衰竭、心脏骤停 , 淹死就发生了 。
从这角度来看 , 淹死的原因是水阻碍了气体交换 , 进而导致机体缺氧 , 造成死亡的发生 。
鱼是怎么呼吸的?
鱼生活在水里 , 它们的呼吸方式与人类不一样:多数种类的鱼是用鳃呼吸 , 个别种类除了用鳃呼吸 , 还会辅以其他呼吸方式 。
作为鱼类最重要的呼吸器官 , 鳃的主要特征是壁薄、气体交换面积大、毛细血管分布十分丰富 。 鳃通常对称排列在咽部两侧 , 鳃瓣着生于鳃间隔(软骨鱼类)或腮弓(硬骨鱼类)上 。 对于软骨鱼类(例如鲨鱼)来说 , 鳃裂一般直接开口于体表 , 在鳃节肌的控制下 , 腮弓有节奏地收缩和舒张 , 使水流不断从口流经鳃腔 , 再从鳃裂流出体外 。 当流经鳃裂时 , 水中的氧气与鳃血管中的血液完成气体交换 。
硬骨鱼则有所不同 , 它们鳃腔外覆盖鳃盖骨 , 主要依靠鳃盖的运动完成呼吸 , 水流经鳃的方向与血流方向相反 , 呈逆流交换 , 摄取氧的效率很高 。
除了用鳃呼吸 , 部分硬骨鱼还发展出了适应性的特殊呼吸方式 , 比如鳗鲡、弹涂鱼可以通过皮肤呼吸;泥鳅可以通过肠管呼吸;斗鱼、乌鳢可以通过鳃上器呼吸;肺鱼可以通过鳔(鱼类位于肠管背面的囊状器官)呼吸 , 等等 。
对于依靠鳃从水中获取氧气的鱼来说 , 水本身是不会阻碍气体交换的 , 从这个角度来看 , 用鳃呼吸的鱼并不会“淹死” 。
不过 , 有些鱼对鳃的依赖性很低 , 主要从空气中获取氧气 , 水对它们来说就没那么友好了 , 有个比较极端的例子是巴西骨舌鱼 。
巴西骨舌鱼生活的环境有点特别 , 一到旱季 , 水中常常充满腐烂的有机物 , 氧气含量很低 。 为了获得足够多的氧气 , 巴西骨舌鱼不得不发展出一种特殊技能——从空气中获取氧气 。 它们用鱼鳔呼吸——其实鳔和肺同源 , 现有证据表明鳔很可能是原始的肺演化而来的——但鱼鳃的作用却逐渐丢失 , 以至于几乎80%的氧气供应都来自空气 。
这样一来 , 巴西骨舌鱼不仅完美适应了缺氧的生活环境 , 还解锁了离开水也能存活一段时间的特技 。 但凡事都有两面性 , 巴西骨舌鱼过于依赖空气 , 以至于每隔一段时间就得浮出水面换气 , 否则就会“淹死” 。