【短科普】被淹死的鱼

最近有吧友反映说吧里的科普贴少了。不过我也没啥墨水,时间有限,就写了一篇短科普贴,可能有错误的地方,欢迎各位指正

楼主 AlexGano  发布于 2014-12-08 13:28:00 +0800 CST  
在所有水生动物中,鱼类是最适应水生环境的一支,而鳃作为水中专用的呼吸器官毫无疑问是鱼类适应水生的立身之本。但鳃并非是万能的,比如热带雨林中的水域,由于水底的腐殖质分解消耗氧气,再加上当地的高温导致水中溶氧量减少,又如非洲旱季水源枯竭,鳃对水高度依赖的弊端便在这些区域暴露无遗。
正因如此,不少鱼类开始打起了空气的主意。大气含氧量远远高于水,可以说在过去鱼类靠近潮间带或者进驻淡水流域之前,空气一直是被鱼类间接(相对也是低效率)的利用着,而在这之后,鱼类开始演化出五花八门的呼吸空气的结构,这也为总鳍鱼一支登陆演化出两栖类打下了基础。


现生鱼类中比较常见的呼吸空气的方式有鳔呼吸(例如肺鱼,巨骨舌鱼,雀鳝),皮肤呼吸,肠道呼吸(例如泥鳅,兵鲶),鳃上器呼吸(例如攀鲈,乌鳢)等。其中鳔呼吸是一种比较原始的呼吸方式,低等鱼类的鳔具有鳔管与食道相连,因此这些鱼类只需要吞咽空气就可以把气体压入鳔中。巧合的是,鳔中用以调节浮力的气体也完全可以作为氧气来源,因此鳔也就顺理成章的成了呼吸辅助器官,鳔呼吸鱼类的鳔中通常密布毛细血管并且分成了很多气室,这种结构其实已经有了肺的雏形。皮肤呼吸则相对较为广泛,很多鱼类例如沟油鲶,革胡子鲶和弹涂鱼甚至已经进行了登陆的两栖类都会采用,这些鱼类(以及两栖类)的皮肤有着丰富的血管,同时外层包裹了黏液减少水分流失,值得一提的是皮肤呼吸不仅可以用以从空气中呼吸氧气,也可以用于从水中吸收氧气。肠道呼吸和鳃上器呼吸实际上和皮肤呼吸原理相同,同样是利用了黏膜吸收空气中的氧气,但鳃上器是较为特化的器官,通常着生于鳃部上方的鳃上腔中,有着较多的皱褶用以增大吸收面积。


说了这么多相信大家也看到了,这些旁门左道被开发出来无一例外是为了提高氧气的吸收效率,然而在一些自然界不常见的情况中,这些鱼却面临着尴尬的局面,不止一次有人抱怨自己野采的乌鳢被闷死在了地笼中,这种情况在身为节肢动物的蟹类身上也非常多见,许多能在岸上乱跑的蟹类“回”到水中反而被淹死了。
当然,这些动物没有一个进化出了肺,哪怕是名字里顶了个“肺”字的肺鱼也仅仅是拥有了一个功能和结构近似于肺的鱼鳔而已,换言之它们的鳃其实仍然有呼吸水中氧气的功能,但这功能毫无疑问退化了,实际上某些高度特化进行空气呼吸的鱼类大部分的氧气来源就是空气而不是水,虽然你看见它气呼吸次数远远低于水呼吸,但不要忘了空气氧含量与水中的氧含量差距极大。


从进化的角度看,鳃呼吸和空气呼吸并存是有利于生存的选择,但还是有一部分鱼选择将鳃呼吸部分退化,要了解其中的原因还得从吸收氧气的机制谈起。在呼吸过程中氧气和二氧化碳都遵循自由扩散,也就是从高浓度区域向低浓度区域移动,因此鱼类如果进行空气呼吸,那么血氧含量也会达到一个较高的水平。但问题在于绝大部分进行空气呼吸的鱼类并不像高等动物那样拥有两套独立的血液循环(体循环和肺循环),所以在空气呼吸器官中吸足了氧气的血液一旦流到鳃部,血氧会重新溶入低氧的水中,这样就竹篮打水一场空了,为了防止这种情况,这些鱼类选择退化鳃部,减少氧气流失的机会,与此同时带来的后果除了鳃呼吸功能减退外还有二氧化碳排放受阻,因此这些鱼类的血液二氧化碳含量通常较高,接近陆地动物水平。看似有害无益的鳃退化其实给了这些处境困难的鱼类一条出路,在自然条件下,空气供应非常充足也容易得到,在缺氧水域生存的鱼类即使退化了鳃也没有太大的问题(除了更容易被水鸟捕获)。



楼主 AlexGano  发布于 2014-12-08 13:31:00 +0800 CST  
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不要问为什么这么短,因为是短科普~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

楼主 AlexGano  发布于 2014-12-08 13:32:00 +0800 CST  
顺便黑一把胡鲶~~


楼主 AlexGano  发布于 2014-12-08 13:35:00 +0800 CST  

楼主:AlexGano

字数:1578

发表时间:2014-12-08 21:28:00 +0800 CST

更新时间:2017-03-10 13:48:12 +0800 CST

评论数:82条评论

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