魚的呼吸器官——從魚鰾到肺
海洋上層和中層的硬骨魚類,大多數都有鰾。魚鰾的體積約佔身體的5%左右。其形狀大致可分為卵圓形、圓錐形、心臟形、馬蹄形,在魚鰾裡面含有氧、氨和二氧化碳。這幾種氣體混合的比例和空氣不同,魚鰾內含有較多的氧氣。所以,在缺氧的環境中,魚鰾可以作為輔助呼吸器官,為魚提供氧氣。在魚鰾上還有專門分泌氣體的組織,叫氣腺。而氣腺的功能像氣泵,能把血液中的氣體抽到魚鰾裡來。魚鰾還有吸收氣體的功能,當魚鰾的氣體過多時,便運送一部分進入血液。
在很大一部分魚類中,魚鰾已成為水壓平衡器官或控制沉浮器官。它透過充氣和放氣來調節魚體的比重。這樣,魚在遊動時只需要最小的肌肉活動,便能在水中保持不沉不浮的穩定狀態。
水的壓力隨著水的深度而增加,壓力增大,水的浮力也相應增大。當魚要想下降到深水層時,由於水的壓力增大了,這時魚體要排出一部分氣體,魚體增如了比重,魚就下沉。如果魚要上升到較高的水層時,那麼,由於水壓減小,魚鰾就要充進一部分氣體,使魚鰾膨脹起來。這時,魚體的比重減輕,魚就浮上水面。無論是降或升,還是停留,魚鰾的充氣和放氣過程都是緩慢的,而且轉變氣體的容量也有限,因而魚不能在水中急速地上升或下沉,否則,會有生命危險。
那麼,魚類為什麼要生出這麼一個鰾來呢?這要追溯到遙遠的志留紀和泥盆紀時期。那時,生活在近海的最古老的魚類由於能得到充分溶解在水中的氧,因而不必呼吸空氣。後來,由於劇烈的競爭,有些原來生活在海洋中的魚類只得遠離家鄉,進入淡水。在遷移的過程中,有一些魚類到了小河、池塘、沼澤等地方生活。但是,這些地方有混濁的沉澱物,腐殖質過多或溫度較高,因而導致氧氣不足,使魚類感到呼吸困難。在這樣的環境中,魚類要想生活,就不得不經常浮出水面呼吸空氣。最初它們是利用食道壁來進行呼吸的,久而久之,身體裡便生出一個固定的囊——魚鰾,它可以起到一定的呼吸作用。目前,肺魚和矛尾魚的鰾就具有呼吸的功能。如非洲的肺魚,它在河水乾涸時鑽入泥中,只留出一個小泥孔,用鰾呼吸空氣,等河裡有了水,它又回到水中生活。可以說,陸生脊椎動物的肺,是由魚鰾進化來的
魚的呼吸器官——從魚鰾到肺
海洋上層和中層的硬骨魚類,大多數都有鰾。魚鰾的體積約佔身體的5%左右。其形狀大致可分為卵圓形、圓錐形、心臟形、馬蹄形,在魚鰾裡面含有氧、氨和二氧化碳。這幾種氣體混合的比例和空氣不同,魚鰾內含有較多的氧氣。所以,在缺氧的環境中,魚鰾可以作為輔助呼吸器官,為魚提供氧氣。在魚鰾上還有專門分泌氣體的組織,叫氣腺。而氣腺的功能像氣泵,能把血液中的氣體抽到魚鰾裡來。魚鰾還有吸收氣體的功能,當魚鰾的氣體過多時,便運送一部分進入血液。
在很大一部分魚類中,魚鰾已成為水壓平衡器官或控制沉浮器官。它透過充氣和放氣來調節魚體的比重。這樣,魚在遊動時只需要最小的肌肉活動,便能在水中保持不沉不浮的穩定狀態。
水的壓力隨著水的深度而增加,壓力增大,水的浮力也相應增大。當魚要想下降到深水層時,由於水的壓力增大了,這時魚體要排出一部分氣體,魚體增如了比重,魚就下沉。如果魚要上升到較高的水層時,那麼,由於水壓減小,魚鰾就要充進一部分氣體,使魚鰾膨脹起來。這時,魚體的比重減輕,魚就浮上水面。無論是降或升,還是停留,魚鰾的充氣和放氣過程都是緩慢的,而且轉變氣體的容量也有限,因而魚不能在水中急速地上升或下沉,否則,會有生命危險。
那麼,魚類為什麼要生出這麼一個鰾來呢?這要追溯到遙遠的志留紀和泥盆紀時期。那時,生活在近海的最古老的魚類由於能得到充分溶解在水中的氧,因而不必呼吸空氣。後來,由於劇烈的競爭,有些原來生活在海洋中的魚類只得遠離家鄉,進入淡水。在遷移的過程中,有一些魚類到了小河、池塘、沼澤等地方生活。但是,這些地方有混濁的沉澱物,腐殖質過多或溫度較高,因而導致氧氣不足,使魚類感到呼吸困難。在這樣的環境中,魚類要想生活,就不得不經常浮出水面呼吸空氣。最初它們是利用食道壁來進行呼吸的,久而久之,身體裡便生出一個固定的囊——魚鰾,它可以起到一定的呼吸作用。目前,肺魚和矛尾魚的鰾就具有呼吸的功能。如非洲的肺魚,它在河水乾涸時鑽入泥中,只留出一個小泥孔,用鰾呼吸空氣,等河裡有了水,它又回到水中生活。可以說,陸生脊椎動物的肺,是由魚鰾進化來的