鱼生活在水中 竟然也会被淹死!这究竟是怎么回事

2021-09-09 11:40:08来源:蝌蚪五线谱  

鱼会被水淹死吗?这个问题听着就很离谱,鱼生活在水中,能在水里呼吸,怎么会被水淹死呢?

要弄清这么问题,我们先得研究下“淹死”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面部及上呼吸道,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),进入水中后会往往会主动屏住呼吸,以防止水进入肺部。

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(breathing reflex)越来越强烈,直到到达某个临界点,生物不能再自主屏气。

此时,水(或其他液体)开始进入气管,引起肌肉痉挛并堵塞气道,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。

鱼也会被水淹死?真不骗你

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。

那对鱼来说,水会阻碍气体交换吗?

鱼是怎么呼吸的?

这里就不得不说一下鱼的呼吸方式了:多数种类用鳃呼吸,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(Arapaima gigas)。

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(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)呼吸,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”。

鱼在水中也会缺氧

如果我们把“淹死”定义为缺氧而亡,那除了巴西骨舌鱼这样极端的案例,其他鱼类在水中也可能遭殃。导致鱼在水中缺氧的原因主要有两个方面,一是水体本身缺氧,一是鱼自身患病。

水体缺氧的情况大家其实并不陌生,比如说下雨前池塘里的鱼总是扎堆浮出水面呼吸,这就是因为水中的氧气不够了;还有家里养鱼通常得准备氧气泵,也是为了防止鱼儿缺氧。

气压、水温等因素都可能导致水体含氧量改变,不过一般不会严重到把鱼憋死,但“赤潮”等现象就真的很要命了。

发生“赤潮”时,水中有机物大量增加,好氧菌随之大量增殖,消耗水中本就不多的氧气(水中的含氧量远远不及空气),鱼虾就会窒息而亡。

除了环境因素,鱼生病也可能导致无法呼吸。典型例子就是烂鳃病,患病的鱼鳃丝末端腐烂、充血,呼吸受阻,如果不能及时治疗,即使水中氧气充足鱼儿也无法呼吸,最终会窒息而亡。

这么看来,鱼在水中淹死似乎也不是什么不可能的事。

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