离开水也能活的鱼是如何呼吸的·重庆科技报数字报

肺鱼。

在我们的常识中，鱼不能离开水太久，一旦离开水它们可能在很短时间里就会死亡，但是有几种鱼却拥有“特异功能”。比如，体表干枯到鱼鳍可以被轻松折断的清道夫，在遇到水后神奇“复活”；攀鲈在离水后，还能急速爬行；一些鲤鱼被放入冰箱冷藏半小时，之后回到水中还能游动；肺鱼甚至能在土里存活很长时间。这些鱼的“特异功能”其实和它们特殊的呼吸方式有关。

水中氧气少，鱼儿如何游得自在

鳃是鱼类最主要的呼吸器官，是专门适应在水中呼吸的构造。大部分鱼类主要依靠鳃来呼吸，也有少数几种鱼类比较特殊，如成年的肺鱼，鳃部退化不足以提供生理所需的氧气，所以需要经常探出水面用肺来获取氧气。

在水中，鱼的呼吸是由口、口咽腔和鳃盖的协同运动来完成。呼吸过程中，鱼嘴张开，水流进入口咽腔，此时鳃盖闭合，水流经鱼鳃，完成气体交换，为了从这种低氧环境中获得氧气，鱼鳃往往具有非常特殊的结构。

鱼类通常都具有多对鳃弓，这样的生理结构使鱼鳃的有效呼吸面积成几何级数增加，在组织结构上确保了有效呼吸面积，让鱼类能够适应水体中的低氧环境。鱼类出水之后鳃小片会粘连在一起并迅速失去功能，造成鱼鳃表面干枯板结，鱼也会窒息而亡，因此大多数鱼类不适合离水生活。

为了应对水体的低氧环境，鱼鳃的血管分布样式也有讲究。血管的分布使鱼在呼吸时血流的方向与水流方向相反，这样能进一步提升气体交换效率。即便都是用腮呼吸，不同鱼类之间的呼吸方式会有一些差异。

鳃上器官和皮肤——辅助呼吸的好手

除了用腮呼吸，有些鱼还进化出了许多辅助呼吸的方式，鳃上器官和皮肤是其中较为常见的两种。

鳃上呼吸器官是一种既可以在水中又可以在空气中呼吸的辅助呼吸器官。不同种类的鱼鳃上器官形态各异，斗鱼鳃上器官呈现伞菌状，胡子鲇呈现珊瑚状，乌鳢与攀鲈分别呈现木耳状和花朵状。具有鳃上器官的鱼类有短暂离水生活的能力，在离水之后只要保持呼吸器表面湿润就可以呼吸。前面所提到的能够在地表爬行的攀鲈，就是借助鳃上器官辅助呼吸并“走”上陆地的。

皮肤是鱼类最常见的辅助呼吸器官，多种鱼类的皮肤布满血管，可以进行气体交换。这种呼吸方式在其他动物中也很常见，蚯蚓、无肺螈科以及青蛙等两栖动物都可以使用皮肤来呼吸。可以依靠皮肤进行辅助呼吸的鱼类在皮肤的真皮层处有着丰富的毛细血管，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者鳞片很小，这样的生理结构有利于氧气到达真皮层。

其他神奇的辅助呼吸方式

除了上述常见的鳃呼吸、皮肤辅助呼吸外，一些鱼还进化出了其他神奇的呼吸方式。

部分鱼种的口咽腔黏膜可以帮助它们从空气中获取氧气。这些鱼类的口咽腔黏膜表面充满了毛细血管，甚至有很多乳突。最知名的鱼种是黄鳝和电鳗。电鳗口咽腔黏膜表面有丰富的乳突，血管密集分布，因此有效呼吸面积十分巨大，电鳗经常会把头伸到空气中，这种方法大约可以帮助电鳗获取所需氧气的80%。

某些鱼种可以用食道、肠道或者胃来从空气中获取氧气，这几种方式统称为肠气呼吸。鳅科鱼类可以在高温季节停止进食，此时肠上皮细胞由柱状转换为扁平状，肠道进入呼吸期。一旦水温下降，该过程会逆转，泥鳅重新摄食，肠道恢复消化吸收功能。胃呼吸型最常见的鱼是俗称清道夫的下口鲇。对清道夫胃部组织的研究表明，清道夫胃部壁薄且透明，扁平且无褶皱，胃壁有丰富的毛细血管，这种结构使得清道夫可以用胃来呼吸。

此外，肺鱼的鱼鳔已经特化为气呼吸器官，多数肺鱼种类的鳃已经退化，经鳃摄取的氧气并不足以满足肺鱼的氧气需求，所以肺鱼需要经常探头到空气中来呼吸。肺鱼皮肤分泌的黏液可以与泥浆混合在一起形成一个茧状的泥壳，肺鱼在泥壳中夏眠，等待下一个雨季，等待的时间可长达3年。当雨季来临的时候，泥壳就会溶解，肺鱼即可自由运动。

鱼类占据已命名的脊椎动物一半以上，是四足动物的祖先。研究鱼的呼吸原理有助于人们加深对生物进化的理解。（本报综合）