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浅谈鱼的呼吸:鱼类有鼻子但呼吸却靠鱼鳃!
鱼是有鼻子的,鼻子长在头的前段,前后各有两个鼻孔。仅仅是从外观上看,我们就能明显地看出鱼鼻子与其他动物鼻子的差异,确实,大多数有鼻子的动物,鼻子都是凸起的,只不过不同动物的鼻子凸起后的形状不尽相同而已。如果对着鱼的鼻孔注水会发现水从其他鼻孔流出来,或者根本灌不进去,因为鱼类的鼻孔不与体内相连。一个不通到任何地方的鼻孔,到底有什么用?难道只是一个面部装饰吗?
用鳃呼吸的鱼也有鼻子
在现存的鱼类中,鱼大都有四个鼻孔,它们位于鱼头的前端两侧,呈对称形。虽然鱼的鼻孔很多,但是,严格来说,它也只有两个“鼻子”,两侧的两个鼻孔互通形成了一个完整的器官。当然,鱼是用鳃呼吸的,其鳃丝内的血管是气体交换的场所,这一点有点像我们的嘴巴和鼻子的功能。有了两个大大的腮进行气体交换,鱼的鼻孔就失去了进行气体交换的能力,所以,鱼的鼻孔不是用来呼吸的。那么它们的鼻子能起到什么作用呢?动物的器官为了更好地适应环境都在不断地演化,因此,鱼的鼻子虽然没有辅助呼吸的能力,但是,它对于鱼来说也是不可或缺的。
对于大多数鱼类来说,鼻子是它的嗅觉器官,学名为盲囊,里面含有化学感受器细胞。鼻孔的地方有瓣膜,可以将其分成两个部分,这样能加强嗅觉,让它更好地感受水流,从而通过水中的氨基酸来判断水质以及周围鱼的情况。所以,鱼类的鼻子对于它们来说是一个重要的嗅觉器官,正是有这个器官的存在,鱼类能够及时发现危险、躲避天敌以及寻找食物。也能闻到异性鱼类的味道。闻到危险的刺激性气味会它选择逃避,闻到异性配偶和食物的气味它会靠过去。值得一提的是,部分用鳃呼吸的鱼,其鼻孔和口腔相连,这样可以通过鼻子来呼吸空气。
鱼类如何呼吸?人类呼吸全靠鼻子吗?
在超市水货区域购买活鱼的时候,活着的鱼总是嘴巴一张一合,伴随着嘴巴的开合,左右两边的鳃盖来回的扇动,如果水质不是很干净,还能看到水流动的过程:鱼会在张嘴时把水吸入口中,闭嘴时将水再排出。
其实这就是鱼的呼吸。鱼张嘴时候,鳃盖关闭,将一部分富含氧气的水纳入口中,闭嘴时,鳃盖打开,让这一批被困住的水和鳃充分接触后再将水排出。
鱼鳃上遍布着大量的毛细血管,当水流过鱼鳃的时候,这部分血管会吸收水中的氧气,并且把不需要的二氧化碳排出,完成一次呼吸的循环。
鱼类的食道有发达的环状肌肉,当环状肌肉收缩的时候,就可以将异物排出体外。我们在公园投喂锦鲤的时候,鱼误食水面漂浮的垃圾时,就是这样将异物排出的。
同样,由于食道的环状肌肉可以收紧,大量随着呼吸进入鱼口中的水,并不会被吞入肠胃内,不用担心鱼不小心吞下太多水会撑坏。
鱼的呼吸,只是让水流经鳃部,不需要和人类呼吸一样,将空气吸入体内。我们人呼吸的原理主要是:胸廓运动导致肺扩张的时候,人体内气压变小,空气就由气压高的外部流入气压较低的肺部;胸廓运动导致肺收缩的时候,人体内的气压变大,同样的原理,就能将肺部的气体再次排出。
其实人的呼吸关键是,有气体能够被吸入肺部。只要气体能够进入气管,人没有嘴巴和鼻子也是可以呼吸的,部分病患就会通过气管插管来辅助呼吸。
所以,其实人的鼻子不完全是用来呼吸的,人类的鼻子还有一个重要的功能:嗅觉。那么鱼的鼻子呢?
鱼的鼻孔:不联通体内,能嗅到味道
鱼的鼻孔毫无疑问是用来捕获气味的。鱼和人类鼻孔最大的区别就是,鱼类没有内鼻孔。人类长在鼻子上的两个孔洞,就是我们能看见的鼻孔叫做外鼻孔。人类还有一个叫做内鼻孔的构造,就是它连通了外鼻孔和器官,有了内鼻孔,气体才能真正地进入我们身体内部。
鱼类的鼻孔内藏着获取气味的构造,它们是没有内鼻孔的。其中一侧只有一个鼻孔的鱼,对着鼻孔注水,水是无法进入的,这种鼻孔是一个没有连通任何地方的腔体,叫它"鼻洞"也许还更位贴切。
还有一种鱼类,每一侧有两个鼻孔,总共有四个鼻孔。我们常见的大黄鱼就有四个鼻孔,每一侧的鼻孔是相互连通的,前鼻孔比后鼻孔要小,水流从前鼻孔注入后,会从同一侧的后鼻孔流出,此时,水流同样也不能够进入鱼类的身体。
如果鱼鼻孔的水也能流经鳃部,那鱼的鼻孔就也具有吸入水流,辅助呼吸的作用,可惜实际上从鱼鼻孔流入的水是不会流经鱼的腮部的。
部分科学家认为,鱼的这种获取味道的方式,会导致它们在静止不动的时候能获取到的气味信息相对有限,因为鱼不动的时候,鼻孔内的水也是相对静止的,只能靠水流来辅助鼻孔内的水交换。因此在水流几乎静止的地方,鱼需要通过摆头或者不断游动来获取更多水中的气味信息。
我们的祖先也是从海洋中起源的,我们曾经也是没有内鼻孔的生物,进化的偶然让陆地上的生物进化出了内鼻孔,关于内鼻孔如何进化而来的争论,现在还没有停止。大自然是奇妙的,其实水里也有能用肺呼吸的生物。
用肺呼吸的鱼:肺鱼
肺鱼的发现来源于一个偶然。肺鱼的肉是粉色的,和鲑鱼的肉很相似,在过去被当作鲑鱼的一种。直到某一天,澳大利亚博物馆馆长克雷夫特在吃一条"鲑鱼"时,发现这条鱼居然有肺部!他立马对这条鱼进行了解剖,由此发现了一种可以用肺呼吸的神奇的鱼类:肺鱼。
肺鱼有两套呼吸系统,既有鳃,又有肺,而且呼吸方式非常灵活。肺鱼可以用鳃和肺同时呼吸,也可以只用鳃呼吸,还可以只用肺呼吸。
更神奇的是,部分肺鱼还能用鳍在水中支撑着身体,它们鳍的用法和陆地生物的脚十分类似。尤其是澳洲的有些肺鱼,它们甚至能用鳍在水底简单地行走,甚至部分鱼鳍的外观也很像是陆地动物的脚,只是相对纤细还带有部分鱼鳍特征。
有人曾将肺鱼戏称为"会走路的鱼",它虽然还没有登上陆地,但是已经具备陆地四足动物的一些特征。部分科学家将肺鱼看作是鱼类和陆地脊椎动物的一个中间环节。也许再给肺鱼一些时间,它们也能够完全走上陆地。
肺鱼的肺其实是由鱼鳔进化而来的,但是肺鱼的"鱼鳔"和食道是相连接的能够和肺一样鼓动,具备肺部的一部分功能。更让人激动的是,肺鱼的鼻腔和口腔是连通的!也就是说肺鱼和人类一样拥有内鼻孔。这大大提高了肺鱼是陆地脊椎动物祖先的可能性。
海洋中的哺乳动物:像鱼不是鱼,用肺呼吸
海洋中还有很多看起来和鱼类似,但其实是哺乳动物的生物。鲸鱼和海豚就在哺乳动物的行列之中。
鲸鱼使用肺呼吸,它拥有巨大的肺部,部分种类鲸鱼一次可以储存约15000多升的空气,所以鲸鱼每次呼吸后可以闭气很久。抹香鲸就是闭气届的翘楚,一次可以闭气两个小时左右。
鲸鱼的鼻孔非常有特色,它长在鲸鱼的头顶,直接连通气管,鲸鱼浮出水面时,往往会喷出水柱,其实这就是鲸鱼在"呼气"。鲸鱼的气孔有一层隔膜,当鲸鱼潜入水中时,这层膜会阻碍水进入它的气管。
海豚和鲸鱼的呼吸系统有类似的构造,也需要时不时浮上水面换气。通常海豚和鲸鱼都只使用鼻孔呼吸,这一点和人类以及传统鱼类都不相同。
大自然千奇百怪,有用肺呼吸的鱼,还有生活在海中的哺乳动物,甚至还存在用皮肤呼吸的鱼和能在水底走路的鱼。我们不能用固定的常理去审视周围的事物,一定要对自然心怀敬畏,永远保持求知的心情。
(综合于:自然属性 生物王国)
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