论文部分内容阅读
鱼类一般生活在水中,用鳃呼吸,离开水以后,因为不能像人类这样从空气中吸收氧气,排出二氧化碳,因此很快会窒息死亡。
很多同学往往有这样的疑问:水中氧气的浓度要远远低于空气中氧气的浓度,为什么鱼类能通过鳃(实际是鳃丝)和水中的氧气、二氧化碳进行气体交换,而在空气中却不行呢?
我们知道,鱼类的呼吸作用主要是靠鳃来完成的。硬骨鱼类的鳃位于头的两侧,外有鳃盖覆盖。鱼鳃主要由鳃弓、鳃片和鳃耙组成。鳃弓是支持鳃片的骨骼。鳃耙有过滤食物的功用,它和呼吸并无直接关系。鳃片由许多鳃丝组成,鳃丝又由很多鳃小片构成,鳃小片上密布着无数的毛细血管,呼吸时气体就在这里进行交换。当水通过鳃丝时,鳃小片上的微血管通过本身的薄膜摄取水中的溶解氧气,同时排出二氧化碳。鱼类不断地用口吸水,经过鳃丝从鳃孔排出水,这就是进行呼吸的过程。鱼儿一旦离开了水,鳃丝就会粘连在一起,最终因失水而互相粘合或干燥,从而失去交换气体的功能,导致鱼儿窒息死亡。
但是,有些鱼类除了用鳃呼吸以外,还可用身体的其他部分进行“气呼吸”以辅助“水呼吸”的不足。这些用以辅助呼吸的器官称为副呼吸器官。副呼吸器官上分布着许多微血管,能进行气体交换,行使呼吸功能。例如,鳗鲡和鲇鱼都能用其皮肤呼吸,泥鳅能用肠呼吸(把空气吞入肠中,在肠道内进行气体交换),鳝鱼可以借助口咽腔表皮呼吸,乌鱼可以用咽喉部附生的气囊呼吸,埃及胡子鲇的鳃腔内也有树枝状的副呼吸器官:这些鱼都可以离水较长时间而不会死亡。
大多数的鱼类因为没有副呼吸器官,或者副呼吸器官的呼吸功能太弱,在离开水的很短时间内,就会因窒息而死亡。
那么怎样通过实验来验证这一过程呢?下面,我们就来做一个非常简单的模拟实验。
取一支毛笔,一个杯子,在杯子中加入半杯清水,然后手持毛笔的笔竿,将毛笔的笔头浸入水中,并稍稍搅动。
你会发现,在水中,毛笔笔头上的笔毛是分散开的,分散开的每根笔毛都可以与水充分接触。当你把毛笔从水中取出来时,毛笔的笔毛紧紧地粘在一起,笔头的表面积要远远小于所有笔毛分散开时的表面积之和。
同样的道理,在水中,鱼的鳃丝是分散开的,都可以从流过的水中吸收氧气,排出二氧化碳,使得流经鳃丝的静脉血变成了动脉血,完成了气体交换。但是,当鱼离开水后,鱼的鳃丝就紧紧地粘在一起,无法分散开来,即使空气中氧气浓度再大,也只能吸收很少的氧气,鱼也就会因为得不到足够的氧气而窒息死亡。
(编辑 孙世奇)
很多同学往往有这样的疑问:水中氧气的浓度要远远低于空气中氧气的浓度,为什么鱼类能通过鳃(实际是鳃丝)和水中的氧气、二氧化碳进行气体交换,而在空气中却不行呢?
我们知道,鱼类的呼吸作用主要是靠鳃来完成的。硬骨鱼类的鳃位于头的两侧,外有鳃盖覆盖。鱼鳃主要由鳃弓、鳃片和鳃耙组成。鳃弓是支持鳃片的骨骼。鳃耙有过滤食物的功用,它和呼吸并无直接关系。鳃片由许多鳃丝组成,鳃丝又由很多鳃小片构成,鳃小片上密布着无数的毛细血管,呼吸时气体就在这里进行交换。当水通过鳃丝时,鳃小片上的微血管通过本身的薄膜摄取水中的溶解氧气,同时排出二氧化碳。鱼类不断地用口吸水,经过鳃丝从鳃孔排出水,这就是进行呼吸的过程。鱼儿一旦离开了水,鳃丝就会粘连在一起,最终因失水而互相粘合或干燥,从而失去交换气体的功能,导致鱼儿窒息死亡。
但是,有些鱼类除了用鳃呼吸以外,还可用身体的其他部分进行“气呼吸”以辅助“水呼吸”的不足。这些用以辅助呼吸的器官称为副呼吸器官。副呼吸器官上分布着许多微血管,能进行气体交换,行使呼吸功能。例如,鳗鲡和鲇鱼都能用其皮肤呼吸,泥鳅能用肠呼吸(把空气吞入肠中,在肠道内进行气体交换),鳝鱼可以借助口咽腔表皮呼吸,乌鱼可以用咽喉部附生的气囊呼吸,埃及胡子鲇的鳃腔内也有树枝状的副呼吸器官:这些鱼都可以离水较长时间而不会死亡。
大多数的鱼类因为没有副呼吸器官,或者副呼吸器官的呼吸功能太弱,在离开水的很短时间内,就会因窒息而死亡。
那么怎样通过实验来验证这一过程呢?下面,我们就来做一个非常简单的模拟实验。
取一支毛笔,一个杯子,在杯子中加入半杯清水,然后手持毛笔的笔竿,将毛笔的笔头浸入水中,并稍稍搅动。
你会发现,在水中,毛笔笔头上的笔毛是分散开的,分散开的每根笔毛都可以与水充分接触。当你把毛笔从水中取出来时,毛笔的笔毛紧紧地粘在一起,笔头的表面积要远远小于所有笔毛分散开时的表面积之和。
同样的道理,在水中,鱼的鳃丝是分散开的,都可以从流过的水中吸收氧气,排出二氧化碳,使得流经鳃丝的静脉血变成了动脉血,完成了气体交换。但是,当鱼离开水后,鱼的鳃丝就紧紧地粘在一起,无法分散开来,即使空气中氧气浓度再大,也只能吸收很少的氧气,鱼也就会因为得不到足够的氧气而窒息死亡。
(编辑 孙世奇)