魚類居然是有鼻孔的!如果對着魚的鼻孔注水會發現水從其他鼻孔流出來,或者根本灌不進去,因為魚類的鼻孔不與體内相連。一個不通到任何地方的鼻孔,到底有什麼用?難道隻是一個面部裝飾嗎?
淺談呼吸:魚類如何呼吸?人類呼吸全靠鼻子嗎?在超市水貨區域購買活魚的時候,活着的魚總是嘴巴一張一合,伴随着嘴巴的開合,左右兩邊的鰓蓋來回的扇動,如果水質不是很幹淨,還能看到水流動的過程:魚會在張嘴時把水吸入口中,閉嘴時将水再排出。
其實這就是魚的呼吸。魚張嘴時候,鰓蓋關閉,将一部分富含氧氣的水納入口中,閉嘴時,鰓蓋打開,讓這一批被困住的水和鰓充分接觸後再将水排出。
魚鰓上遍布着大量的毛細血管,當水流過魚鰓的時候,這部分血管會吸收水中的氧氣,并且把不需要的二氧化碳排出,完成一次呼吸的循環。
魚類的食道有發達的環狀肌肉,當環狀肌肉收縮的時候,就可以将異物排出體外。我們在公園投喂錦鯉的時候,魚誤食水面漂浮的垃圾時,就是這樣将異物排出的。
同樣,由于食道的環狀肌肉可以收緊,大量随着呼吸進入魚口中的水,并不會被吞入腸胃内,不用擔心魚不小心吞下太多水會撐壞。
魚的呼吸,隻是讓水流經鰓部,不需要和人類呼吸一樣,将空氣吸入體内。我們人呼吸的原理主要是:胸廓運動導緻肺擴張的時候,人體内氣壓變小,空氣就由氣壓高的外部流入氣壓較低的肺部;胸廓運動導緻肺收縮的時候,人體内的氣壓變大,同樣的原理,就能将肺部的氣體再次排出。
其實人的呼吸關鍵是,有氣體能夠被吸入肺部。隻要氣體能夠進入氣管,人沒有嘴巴和鼻子也是可以呼吸的,部分病患就會通過氣管插管來輔助呼吸。
所以,其實人的鼻子不完全是用來呼吸的,人類的鼻子還有一個重要的功能:嗅覺。那麼魚的鼻子呢?
魚的鼻孔:不聯通體内,能嗅到味道
魚的鼻孔毫無疑問是用來捕獲氣味的。魚和人類鼻孔最大的區别就是,魚類沒有内鼻孔。人類長在鼻子上的兩個孔洞,就是我們能看見的鼻孔叫做外鼻孔。人類還有一個叫做内鼻孔的構造,就是它連通了外鼻孔和器官,有了内鼻孔,氣體才能真正地進入我們身體内部。
魚類的鼻孔内藏着獲取氣味的構造,它們是沒有内鼻孔的。其中一側隻有一個鼻孔的魚,對着鼻孔注水,水是無法進入的,這種鼻孔是一個沒有連通任何地方的腔體,叫它"鼻洞"也許還更位貼切。
還有一種魚類,每一側有兩個鼻孔,總共有四個鼻孔。我們常見的大黃魚就有四個鼻孔,每一側的鼻孔是相互連通的,前鼻孔比後鼻孔要小,水流從前鼻孔注入後,會從同一側的後鼻孔流出,此時,水流同樣也不能夠進入魚類的身體。
如果魚鼻孔的水也能流經鰓部,那魚的鼻孔就也具有吸入水流,輔助呼吸的作用,可惜實際上從魚鼻孔流入的水是不會流經魚的腮部的。
部分科學家認為,魚的這種獲取味道的方式,會導緻它們在靜止不動的時候能獲取到的氣味信息相對有限,因為魚不動的時候,鼻孔内的水也是相對靜止的,隻能靠水流來輔助鼻孔内的水交換。因此在水流幾乎靜止的地方,魚需要通過擺頭或者不斷遊動來獲取更多水中的氣味信息。
我們的祖先也是從海洋中起源的,我們曾經也是沒有内鼻孔的生物,進化的偶然讓陸地上的生物進化出了内鼻孔,關于内鼻孔如何進化而來的争論,現在還沒有停止。大自然是奇妙的,其實水裡也有能用肺呼吸的生物。
用肺呼吸的魚:肺魚
肺魚的發現來源于一個偶然。肺魚的肉是粉色的,和鲑魚的肉很相似,在過去被當作鲑魚的一種。直到某一天,澳大利亞博物館館長克雷夫特在吃一條"鲑魚"時,發現這條魚居然有肺部!他立馬對這條魚進行了解剖,由此發現了一種可以用肺呼吸的神奇的魚類:肺魚。
肺魚有兩套呼吸系統,既有鰓,又有肺,而且呼吸方式非常靈活。肺魚可以用鰓和肺同時呼吸,也可以隻用鰓呼吸,還可以隻用肺呼吸。
更神奇的是,部分肺魚還能用鳍在水中支撐着身體,它們鳍的用法和陸地生物的腳十分類似。尤其是澳洲的有些肺魚,它們甚至能用鳍在水底簡單地行走,甚至部分魚鳍的外觀也很像是陸地動物的腳,隻是相對纖細還帶有部分魚鳍特征。
有人曾将肺魚戲稱為"會走路的魚",它雖然還沒有登上陸地,但是已經具備陸地四足動物的一些特征。部分科學家将肺魚看作是魚類和陸地脊椎動物的一個中間環節。也許再給肺魚一些時間,它們也能夠完全走上陸地。
肺魚的肺其實是由魚鳔進化而來的,但是肺魚的"魚鳔"和食道是相連接的能夠和肺一樣鼓動,具備肺部的一部分功能。更讓人激動的是,肺魚的鼻腔和口腔是連通的!也就是說肺魚和人類一樣擁有内鼻孔。這大大提高了肺魚是陸地脊椎動物祖先的可能性。
海洋中的哺乳動物:像魚不是魚,用肺呼吸
海洋中還有很多看起來和魚類似,但其實是哺乳動物的生物。鲸魚和海豚就在哺乳動物的行列之中。
鲸魚使用肺呼吸,它擁有巨大的肺部,部分種類鲸魚一次可以儲存約15000多升的空氣,所以鲸魚每次呼吸後可以閉氣很久。抹香鲸就是閉氣屆的翹楚,一次可以閉氣兩個小時左右。
鲸魚的鼻孔非常有特色,它長在鲸魚的頭頂,直接連通氣管,鲸魚浮出水面時,往往會噴出水柱,其實這就是鲸魚在"呼氣"。鲸魚的氣孔有一層隔膜,當鲸魚潛入水中時,這層膜會阻礙水進入它的氣管。
海豚和鲸魚的呼吸系統有類似的構造,也需要時不時浮上水面換氣。通常海豚和鲸魚都隻使用鼻孔呼吸,這一點和人類以及傳統魚類都不相同。
大自然千奇百怪,有用肺呼吸的魚,還有生活在海中的哺乳動物,甚至還存在用皮膚呼吸的魚和能在水底走路的魚。我們不能用固定的常理去審視周圍的事物,一定要對自然心懷敬畏,永遠保持求知的心情。
參考資料:
[1]科學大衆:魚兒離不開水? 作者:吳月梅 2008.09.25
[2]海南大學碩士學位論文:鲈形目和合鰓目幾種魚嗅覺器官形态學研究 作者:符浩 2010.5.1
[3]曲靖日報:肯氏魚:述說内鼻孔的前塵往事 作者:劉曉悅 2021.7.19
作者:五月 審核:小羊 校稿編輯:李子
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