鱼还能这样呼吸

五莲花开

在我们的常识中，离开水的鱼可能在短时间内就会死亡。然而，有几种鱼有着“特异功能”，比如：被“晒干”的豹纹脂身鲇（清道夫鱼）在遇水后能神奇“复活”，攀鲈在离水后还能急速爬行，鲤鱼被放入冰箱冷藏半小时回到水中还能游动，肺鱼甚至能在泥土中存活很长时间。

其实，这些鱼的“特异功能”与它们特殊的呼吸方式有关。

低氧水中如何自在游

鱼鳃是鱼类最主要的呼吸器官，能帮助它们适应在水中呼吸。鱼在水中的呼吸是由口、口咽腔和鳃盖协同运动来完成。鱼类在水中呼吸时，水流经鱼嘴进入口咽腔，再进入闭合的鱼鳃中完成气体交换。

水体中的氧气含量远低于空气，为了从水体的低氧环境中获得氧气，鱼鳃形成了特殊的结构。

鱼鳃中整齐排列的梳齿状或板条状突起被称为鳃丝，鳃丝由薄片状小囊袋组织结构一片片紧密排列而成，这些小囊袋组织结构被称为鳃小片，是鱼鳃最基本的结构和功能单位。鳃丝排列于鳃弓之上构成鳃片，每个鳃弓上有两片鳃片。

鱼类通常有多对鳃弓，这种生理结构使鱼的有效呼吸面积呈几何级数增加，在组织结构上确保了有效呼吸面积，使鱼类能有效适应水体的低氧环境。鳃小片仅由单层上皮细胞构成，鱼离开水后，鳃小片会发生粘连而迅速失去功能，鱼鳃表面干涸板结将导致鱼类窒息而亡。因此，大多数鱼类不能离水生活。

为了应对水体的低氧环境，鱼鳃的血管分布能使鱼在呼吸时让其血流方向与水流方向相反，这样能进一步提升气体交换的效率。

即便鱼类都能用鱼鳃呼吸，不同鱼类的呼吸方式也会存在差异。软骨鱼类如银鲛、鳐和鲨鱼等鱼的鱼鳃没有鳃盖，这种鱼鳃的开口被称为鳃裂。鲨鱼的鳃裂不能主动开合，需要通过维持水流与鳃的相对运动来维持呼吸，这也是鲸鲨总是张大嘴巴的原因之一。此外，某些硬骨鱼类如金枪鱼，在高速游动时也会保持嘴巴张开的状态。

辅助呼吸有“神器”

除了用鳃呼吸，一些鱼类还进化出了其他辅助呼吸的方式。

鳃上呼吸器官是由鳃弓的咽鳃骨、上鳃骨及其周围的组织特化而来，是一种既能在水中又能在空气中呼吸的辅助呼吸器官，常见于斗鱼、胡子鲶、乌鳢和攀鲈。不同种类的鱼类鳃上呼吸器官形态各异：斗鱼的鳃上呼吸器官呈现伞菌状，胡子鲶的呈现珊瑚状，乌鳢与攀鲈的分别呈现木耳状和花朵状。

具有鳃上呼吸器官的鱼类具有短暂离水生活的能力，离水之后只需保持呼吸器表面湿润便可呼吸，但在长期离水后，仍会因缺乏食物而死亡。

一些鱼类借助鳃上呼吸器官辅助呼吸还能实现在陆地上“爬行”：乌鳢可依靠强健的腹鳍在陆地上短距离“蛇形”移动；攀鲈通常顿挫式前进，头部摆动幅度较大，能在繁殖季节依靠鳃盖后缘的尖刺配合臀鳍在陆地上移动1000米左右。

皮肤是鱼类最常见的辅助呼吸器官，依靠皮肤进行辅助呼吸的鱼类皮肤真皮层处有丰富的毛细血管，在某些鳃部退化的鱼类中表现得尤为明显，如黄鳝。

空气扩散距离和毛细血管分布密度影响着鱼类使用皮肤呼吸的效率，因此，使用皮肤辅助呼吸的鱼类通常没有鳞片或鳞片很少，这样的生理结构有利于氧气进入皮肤的真皮层。

此外，日本科学家对冷藏状态下的鲤鱼进行研究发现，鲤鱼在低温环境中可借助皮肤呼吸，在3小时内存活率几乎达到了100%。

其他辅助呼吸方式

部分鱼类的口咽腔黏膜可帮助它们从空气中获取氧气。这些鱼类的口咽腔黏膜表面布满了毛细血管，甚至有很多乳突，比如黄鳝和电鳗。

通过食道、肠道或胃从空气中获取氧气的方式统称为肠气呼吸。鳚科鱼类借助食道辅助呼吸，泥鳅则可通过肠道呼吸。

豹纹脂身鲇俗称清道夫鱼，其胃壁薄且透明，扁平无褶皱，布满了丰富的毛细血管。这种结构使其可以借助胃进行呼吸。

囊鳃鱼有一对发达的气囊，气囊起始于第二、三鳃弓的鳃腔后壁，穿过脊椎附近的肌肉直达尾部，囊口有一叶状瓣膜，内壁布满了血管。这种特殊结构能帮助它在陆地上存活一段时间。

此外，多瑙河中的荫鱼鱼鳔壁布满了微血管，能吸收空气中的氧气。肺鱼、雀鳝和弓鳍鱼的鱼鳔已特化为呼吸器官。在干旱季节，肺鱼会在泥沼中建一个卵形巢穴，巢穴顶端有一個小通气孔，其皮肤分泌的黏液与泥浆混合后形成一个茧状的泥壳。肺鱼能够在泥壳中夏眠，直到下一个雨季到来。

鱼类被认为是四足动物的祖先，有的科学家推测，人类的耳前瘘管是鱼鳃进化的残留。研究鱼的呼吸能力能帮助我们加深对生物进化的理解。（据科普中国，略有删减）

（栏目编辑  方郁芝）