鱼在水下如何呼吸?

像人类一样,鱼需要氧气才能生存。但是,他们呼吸困难得多

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FILE PHOTO: Fish swim above
FILE PHOTO: Fish swim above a coral reef in the Red Sea near the city of Jeddah, Saudi Arabia, December 17, 2019. REUTERS/Lucas Jackson/File Photo

人类一样,鱼需要氧气才能生存,那么它们如何在水下呼吸呢?在一个称为呼吸的过程中,氧气有助于释放从含糖化学葡萄糖中驱使我们身体的能量。呼吸会释放出另一种气体,即二氧化碳,大猩猩、人类和鱼类会呼出。人类通过口腔将空气中的氧气吸入肺部,以便轻松呼吸。但是,鱼要难得多。

根据爱荷华州部门的说法,为了呼吸,鱼必须用鳃去除水中的溶解氧分子的自然资源但是,空气中的氧气量远远大于水中的氧气含量。这意味着鱼的呼吸时间比人类困难得多。他们在嘴里喝水,就像我们喝空气一样,张开和闭上嘴唇。

然后,这些水会渗入鳃中,鳃中有许多由蛋白质分子制成的羽毛状细丝。发看起来像刷子上的小刷毛。它们有成千上万的微小血管可以帮助氧气进入血液,甚至比人肺中的血管还要多。鱼体内血管数量越多,氧气通过的表面积就越大。这有助于他们从水中提取溶解氧,然后将二氧化碳释放回水中。

鳃是如何工作的

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肺和鳃在设计上的差异是人们无法在水下呼吸的主要原因(Getty Images)

肺和鳃在设计上的差异是人们无法在水下呼吸的主要原因鳃比从水中提取氧气比从肺部吸氧要好得多。根据美国自然历史博物馆的数据,通过鱼鳃的氧气中约有75%是被提取的

人类这样的哺乳动物相比,鱼类的生存能量也更少,因此它们需要的氧气更少。但是,他们至少需要一些氧气。这意味着氧气含量低的水对鱼类的致命性与空气中的低氧水平对我们的致命性一样。根据海洋的说法,缺氧和缺氧区,有时也称为死区,是氧气稀缺以至于鱼类无法生存的海洋部分国家海洋和大气管理办公室(NOAA)。

如果在水下呼吸是如此艰苦的工作,为什么鱼不像我们一样呼吸空气?需要水来维持其结构并防止其薄组织塌陷。就像人类淹死在水下一样,鱼也可能淹死在空中。如果你的鳃暴露在露天太长时间,它们可能会塌陷并导致鱼窒息。它们特别适合水下生活,就像我们在陆地上的生活一样!

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