扎鳃了！怪鱼们喘气儿的N种方法

如果鱼被扔在陆地上，它们中的大多数都无法呼吸。然而，一些奇怪的鱼不相信这种邪恶，于是把它们从水里捞出来，这样它们可以呼吸一段时间。听到这个消息，普通的鱼感到“刺刺”，不依靠鳃呼吸。隐藏的呼吸原理是什么？以下是这些奇怪的鱼令人震惊和无法忍受的呼吸技巧。让我们感受一下。

肺鱼:游泳膀胱呼吸法

鱼鳔通常被称为鱼泡和铃铛。鳔是硬骨鱼的唯一器官。它位于消化道和肾脏之间，形状像一个小袋。富含弹性纤维和胶体，是美味的“鱼副产品”。为什么硬骨鱼有独特的鳔器官？泥盆纪以来，鱼类物种的多样性不断增加，竞争也越来越激烈。一些最初生活在海里的硬骨鱼*在淡水环境中生存，如河流和湖泊。受腐殖质多、温度高等多种因素的限制，淡水的好氧环境整体上不如海水。仅仅依靠原始的鳃很难保证这些鱼的呼吸。一种能够储存空气的固定气囊开始出现在消化道的两端:鳔。

鱼鳔位置示意图(图片来源见水印)

有不少硬骨鱼用鱼鳔呼吸，最成功的应用是肺鱼。肺鱼的鱼鳔形状是所有有鱼鳔的鱼中最独特的，呈“双叶形状”，类似于肺。肺鱼的鱼鳔在食道有一个开口，它的连接部分叫做“鱼鳔管”。鱼鳔中的气体可以通过口腔吸入，然后依次通过食道和鱼鳔管进入鱼鳔，以辅助呼吸。当旱季到来时，肺鱼会把泥巴粘在自己身上，并以这种方式呼吸几个月，这被称为“夏季睡眠”。

非洲肺鱼(照片:谷歌)

巨舌鱼:闭鳔鱼的代表物种(照片:谷歌)

以这种方式呼吸的鱼也被称为鳔鱼。事实上，还有一种闭鳔鱼，它用鳔来辅助呼吸。他们的鱼鳔没有与食道相通的鱼鳔管。鱼鳔形成一个封闭的系统，但在鱼鳔的内壁上有“红色腺体”，由许多上皮细胞和毛细血管组成，可以向鱼鳔分泌气体。此外，封闭鱼鳔后的特殊“椭圆形窗口”可以直接从血液中收集空气，由鱼鳔储存。在生物进化过程中，低等鱼类如鲤形目和鲱形目属于鳔类，高等鱼类如鲈鱼属于鳔类。

开放膀胱(喉膀胱)和封闭膀胱结构示意图(图自:智虎)

鳗鱼:皮肤呼吸法

鳗鱼家族分布广泛，从一生生活在浩瀚大海中的海鳗到一生在河流和湖泊中繁衍的淡水鳗鱼。有一种鳗鱼非常特别，它的前半生在淡水中“生长”，后半生在海水中“挣扎”。这是鳗鱼。鳗鱼可能会在淡水中生长5年，当它们长大后，它们会在每年的金秋时节“进入”海洋产卵，为它们的家人展开枝叶。从淡水“进入”海洋听起来很神奇。它们不像中华鲟那样是洄游鱼类。没有与大海相连的淡水条件，它们如何从封闭的淡水河流和湖泊转移到与大海相连的河流，然后游入大海？它们可以帮助皮肤呼吸，并在短时间内适应陆地生活！

日本鳗鱼(图片来源:维基)

皮肤呼吸是两栖动物常用的辅助呼吸方法，可以弥补肺发育不全。令人惊讶的是，在同一区域的肺和皮肤之间的呼吸比较中，皮肤可以比肺多吸入大约30%的氧气，多呼出50%的二氧化碳，因为皮肤可以直接吸入纯氧，而肺吸入含氧气体。此外，肺部的排气效率不如皮肤的排气效率高，这也导致了两种呼吸方法的效果不同。只要皮肤保持裸露和湿润，两栖动物就可以利用充满皮肤的毛细血管直接从周围环境中获取氧气。

欧洲鳗鲡粘液细胞的分布表明，身体前部皮肤的粘液细胞数量明显高于身体后部皮肤的粘液细胞数量，而背部皮肤和腹部皮肤的粘液细胞数量差别不大。图1和2(来自中国知网)

硬骨鱼如鳗鱼也学会了用皮肤来辅助呼吸。有人说鱼全身都长满了鳞片。还有什么可以谈论让他们的皮肤保持裸露和湿润？在漫长的进化过程中，鳗鱼体表逐渐向适合皮肤呼吸的方向变化。它们的鳞片呈长方形，非常小，并以结缔组织的形式嵌入皮肤，形成“鳞片在下面，皮肤外露”的图案，符合皮肤外露的条件。鳗鱼体表也富含粘液，这是因为鳗鱼皮肤中有“皮肤粘液细胞”。主要成分为酸性粘多糖，可与水结合，防止皮肤在短时间离开水后干燥，从而满足皮肤保湿的条件。

粘液症对鳗鱼来说是一种致命的疾病(互联网上的图片)

泥鳅:肠道呼吸法

泥鳅是一种对温度敏感的鱼类，适合泥鳅生存的温度为20-30℃。当温度低于6℃时，泥鳅喜欢钻入水底的淤泥中。当温度高于36℃时，泥鳅会大面积死亡。水温过高时，水中的溶解氧量相对较低，泥鳅需要游到水面“直接”呼吸空气；当水温太低时，泥鳅自身无法适应较低的温度，所以钻井可以“隔离”水温较低的泥浆进行保护。泥鳅对温度变化如此敏感，因此被誉为“气候鱼”。

“气候鱼”泥鳅(照片:谷歌)

这就引出了两个问题:泥鳅在水面上直接游泳时如何呼吸？泥鳅如何在缺水缺氧的泥层中呼吸？答案就在它的肚子里。泥鳅发明了一种独特的“肠呼吸法”。泥鳅肠道非常直，肠壁非常薄，血管密集。当水温高、暴露于水面或水温低的泥巴藏在泥层中时，它们利用肠作为辅助呼吸。此时，肠后段的上皮细胞是扁平的，细胞间出现微血管或淋巴。这段时间称为“呼吸期”。当水温适中，溶解氧正常时，泥鳅和其他鱼类一样，用鳃呼吸。此时，肠后段的上皮细胞呈圆柱形，细胞间没有密集的微血管网。这段时间称为“静止期”。

泥鳅消化道结构示意图。当使用肠道呼吸时，收集氧气的主要部分是后肠

当肠道处于“呼吸期”时，泥鳅会张开嘴，直接吞下一口空气，将其压入肠道。此时，密布的微血管收集氧气，并通过血液将其输送到身体，从而完成呼吸。这是泥鳅在水中或泥巴中可以呼吸的技巧。当它们吸入空气并转身慢慢下降时，被吞进肠道的空气中的其他气体成分会直接从肠道输送到肛门，并以“泥鳅屁”的形式排出体外。这就是为什么泥鳅所在的水域经常“冒泡”。不仅是成年泥鳅，泥鳅幼体对低溶解氧也有很好的耐受性。实验结果表明，泥鳅幼体可以在干桶或盆中存活6小时。

乌鳢和鲈鱼:上鳃呼吸

上述各种奇怪的鱼利用除鳃以外的身体器官来辅助呼吸。下面的“兄弟”通过“悬挂”鳃来弥补鳃呼吸的不足。它们的鳃腔中有独特的“鳃上器官”。鱼鳃的一般呼吸原理是水流通过鳃裂的方向与鳃板中血液流动的方向正好相反，从而形成逆流交换系统，吸收氧气并排出二氧化碳。鳃上器官可以直接从位于第一鳃弓附近的空气中吸收氧气，但不同鱼类鳃上器官的组成略有不同。

乌鳢和鲈鱼上鳃器官示意图(图来自:中国知网)

乌鳢，又称乌鳢，是一种凶猛的鱼类，广泛分布于中国除高原以外的大部分淡水地区。它的生命力非常强，离开水后可以存活大约三天，这依赖于它的上鳃器官来帮助呼吸。乌鳢的上鳃器官是第一鳃弓的“上鳃骨”的变体和“舌颌骨”的一部分。它的骨片很薄，有凹凸起伏的结构。其覆盖有微血管网的上皮呈鲜红色。只要鳃上部器官保持湿润，乌鳢的呼吸就可以维持。

钱娜·阿格斯(图:谷歌)

攀鲈，俗称“攀鱼”，是一种常见于中国南部和东南亚的奇特鱼类。它能在陆地和植物上攀爬，胸鳍发达且强壮，身体曲线优美。在这个脱水过程中，很明显它已经掌握了直接在空气中呼吸的独特技能，并且还依赖于它的鳃器官。攀鲈的鳃上器官是由第一鳃弓的“咽鳃骨”和“上鳃骨”特别形成的。它也被称为“迷宫器官”。它骨盘的边缘呈波浪形，像一个花球一样排列成同心圆。骨瓣覆盖有一层上皮细胞，具有发达的微血管网。

攀爬架(图片来源:维基)

鱼龙印度:气囊呼吸

2001年11月，中国科学院昆明动物研究所的崔桂华对云南省盈江县的鱼类资源进行了调查。在该县的当地市场和那邦莎拉河发现了一种全新的鱼类。它被暂时标记为“鱼标本44”。根据昆明动物研究所的研究和鉴定，该物种于1797年由鱼类科学家布洛赫命名。这是该物种首次在中国被发现。

印度荚膜鲶鱼(图片来源:维基)

印度囊鲶的总长度为96 ~ 174毫米，身体细长，背部直，腹部略弯，前躯短于后躯，身体从前向后逐渐变平。头部又宽又钝，非常扁平；鼻子圆而钝，眼睛小，眼缘位于头部中心水平线和前端的三分之一处。有4对发达的胡须，背鳍很小，没有硬刺，臀鳍很长，几乎与尾鳍相连。据国外媒体报道，这种鱼在印度是一种重要的经济鱼类，与较为著名的黑鳍笛鲷生活区相同，是夏季的主要捕捞对象。

印度鲶鱼手绘(照片:雅虎)

然而，在鲶鱼体内隐藏着一个更大的秘密:在解剖和研究鲶鱼后，人们发现印度鲶鱼有一对长囊，它们是管状的，从鳃腔后面穿过脊椎附近的肌肉延伸到尾巴。在这对管状长膀胱的内壁上分布着丰富的血管。当印度刺鲶鱼从水体中分离出来时，这对长膀胱就会膨胀。长膀胱内壁上的血管直接吸收空气中的氧气，这样它就可以在陆地上生存一段时间。

参考:

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[4]兴陈翔。鳗鱼的“神秘”[。中国渔业，1994(11):553

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