鱼儿也会被水淹死？快给鱼上氧气瓶！

　　鱼会被水淹死吗？这个问题听着就很离谱，鱼生活在水中，能在水里呼吸，怎么会被水淹死呢？

　　要弄清这么问题，我们先得研究下“淹死”是怎么回事。

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　　淹死的概念

　　我们常说的淹死，指的是由于包括水在内的各种液体淹没面部及上呼吸道，导致 呼 吸功能丧失 而引起的死亡。

　　对于需要从空气中获取氧气的生物 （以哺乳动物为例） ，进入水中后会往往会主动 屏住呼吸 ，以防止水进入肺部。

　　不过这种主动控制呼吸的行为是受限的，随着体内氧气的减少和二氧化碳的增加， 呼吸反射 （breathing reflex） 越来越强烈，直到到达某个临界点，生物不能再自主屏气。

　　此时，水 （或其他液体） 开始进入气管，引起 肌肉痉挛 并堵塞气道，如果不能阻止水的持续进入，很快水就会到达肺部，阻碍肺部的气体交换。

　　在这个过程中，水进入肺组织会导致肺泡表面 活性物质 的减少。肺泡表面活性物质是一种由肺泡细胞分泌的脂蛋白 （主要成分是二棕榈酰卵磷脂） ，它分布于肺泡表面气体与液体的交界面上，对维持肺泡形态、保证气体交换非常重要。

　　当肺泡表面活性物质遭到破坏，肺部的气体交换就无法顺利进行，于是导致 组织缺氧 和 代谢性酸中毒 。

　　低氧血症和酸中毒会迅速影响身体各个器官，大脑由于缺氧而失去意识，接着就是呼吸衰竭、心脏骤停，淹死就发生了。

　　从这角度来看，淹死的原因是水阻碍了气体交换，进而导致机体缺氧，造成死亡的发生。 那对鱼来说，水会阻碍气体交换吗？

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　　鱼是怎么呼吸的？

　　这里就不得不说一下鱼的呼吸方式了：多数种类用 鳃呼吸 ，个别种类除了用鳃呼吸，还会 辅以其他 呼吸方式。

　　作为鱼类最重要的呼吸器官，鳃的主要特征是壁薄、气体交换面积大、毛细血管分布十分丰富。

　　鳃通常对称排列在咽部两侧，鳃瓣着生于鳃间隔 （软骨鱼类） 或腮弓 （硬骨鱼类） 上。

　　对于软骨鱼类 （例如鲨鱼） 来说，鳃裂一般直接开口于体表，在鳃节肌的控制下，腮弓有节奏地收缩和舒张，使水流不断从口流经鳃腔，再从鳃裂流出体外。当 流经鳃裂 时，水中的氧气与鳃血管中的血液完成气体交换。

　　硬骨鱼则有所不同，它们鳃腔外覆盖鳃盖骨，主要依靠鳃盖的运动完成呼吸，水流经鳃的方向与血流方向相反，呈 逆流交换 ，摄取氧的效率很高。

　　软骨鱼（A）和硬骨鱼（A）鳃的区别，图片来源《普通动物学》

　　除了用鳃呼吸，部分硬骨鱼还发展出了适应性的特殊呼吸方式，比如鳗鲡、弹涂鱼可以通过 皮肤呼吸 ；泥鳅可以通过 肠管呼吸 ；斗鱼、乌鳢可以通过 鳃上器呼吸 ；肺鱼可以通过 鳔 （鱼类位于肠管背面的囊状器官） 呼吸等等。

　　对于依靠鳃从水中获取氧气的鱼来说，水本身是不会阻碍气体交换的，从这个角度来看，用鳃呼吸的鱼并不会“淹死”。

　　不过，有些鱼对鳃的依赖性很低，主要从空气中获取氧气，水对它们来说就没那么友好了，有个比较极端的例子是巴西骨舌鱼 （Arapaima gigas） 。

　　巴西骨舌鱼，图片来源wikipedia

　　巴西骨舌鱼生活的环境有点特别，一到旱季，水中常常充满腐烂的有机物，氧气含量很低。为了获得足够多的氧气，巴西骨舌鱼不得不发展出一种特殊技能——从 空气 中获取氧气。

　　它们用鱼鳔 （其实，鳔和肺同源，现有证据表明鳔很可能是原始的肺演化而来的） 呼吸，但鱼鳃的作用却逐渐丢失，以至于几乎80%的氧气供应都来自空气。

　　这样一来，巴西骨舌鱼不仅完美适应了缺氧的生活环境，还解锁了离开水也能存活一段时间的特技。但凡事都有两面性，巴西骨舌鱼过于依赖空气，以至于每隔一段时间就得 浮出水面换气 ，否则就会“淹死”。

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　　鱼在水中也会缺氧

　　如果我们把“淹死”定义为缺氧而亡，那除了巴西骨舌鱼这样极端的案例，其他鱼类在水中也可能遭殃。 导致鱼在水中缺氧的原因主要有两个方面，一是水体本身缺氧，一是鱼自身患病。

　　水体缺氧 的情况大家其实并不陌生，比如说下雨前池塘里的鱼总是扎堆浮出水面呼吸，这就是因为水中的氧气不够了；还有家里养鱼通常得准备氧气泵，也是为了防止鱼儿缺氧。

　　气压、水温等因素都可能导致水体含氧量改变，不过一般不会严重到把鱼憋死，但 “赤潮” 等现象就真的很要命了。发生“赤潮”时，水中有机物大量增加，好氧菌随之大量增殖，消耗水中本就不多的氧气 （水中的含氧量远远不及空气） ，鱼虾就会窒息而亡。

　　除了环境因素，鱼生病也可能导致无法呼吸。典型例子就是 烂鳃病 ，患病的鱼鳃丝末端腐烂、充血，呼吸受阻，如果不能及时治疗，即使水中氧气充足鱼儿也无法呼吸，最终会窒息而亡。

　　这么看来，鱼在水中淹死似乎也不是什么不可能的事。

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　　责编/小西途说

　　审核专家

　　冉浩，知名科普作家