摘要: 這個(gè)問題聽著就很離譜，魚生活在水中，能在水里呼吸，怎么會(huì)被水淹死呢？要弄清這個(gè)問題，我們先得研究下“淹死”是怎么回事。 淹死的概念 我們常說的淹死，指的是由于包括水在內(nèi)的各種液體淹沒面部及上呼吸道，導(dǎo)致呼吸功能喪失而引起的死亡。 對于需要從空氣中獲取氧氣的生物...
這個(gè)問題聽著就很離譜，魚生活在水中，能在水里呼吸，怎么會(huì)被水淹死呢？要弄清這個(gè)問題，我們先得研究下“淹死”是怎么回事。
淹死的概念
我們常說的淹死，指的是由于包括水在內(nèi)的各種液體淹沒面部及上呼吸道，導(dǎo)致呼吸功能喪失而引起的死亡。
對于需要從空氣中獲取氧氣的生物（以哺乳動(dòng)物為例），進(jìn)入水中后往往會(huì)主動(dòng)屏住呼吸，防止水進(jìn)入肺部。
不過這種主動(dòng)控制呼吸的行為是受限的，隨著體內(nèi)氧氣的減少和二氧化碳的增加，呼吸反射（breathing?reflex）越來越強(qiáng)烈，直到到達(dá)某個(gè)臨界點(diǎn)，生物不能再自主屏氣。此時(shí)，水（或其他液體）開始進(jìn)入氣管，引起肌肉痙攣并堵塞氣道，如果不能阻止水的持續(xù)進(jìn)入，很快水就會(huì)到達(dá)肺部，阻礙肺部的氣體交換。
在這個(gè)過程中，水進(jìn)入肺組織會(huì)導(dǎo)致肺泡表面活性物質(zhì)的減少。肺泡表面活性物質(zhì)是一種由肺泡細(xì)胞分泌的脂蛋白（主要成分是二棕櫚酰卵磷脂），它分布于肺泡表面氣體與液體的交界面上，對維持肺泡形態(tài)、保證氣體交換非常重要。當(dāng)肺泡表面活性物質(zhì)遭到破壞，肺部的氣體交換就無法順利進(jìn)行，于是導(dǎo)致組織缺氧和代謝性酸中毒。低氧血癥和酸中毒會(huì)迅速影響身體各個(gè)器官，大腦由于缺氧而失去意識(shí)，接著就是呼吸衰竭、心臟驟停，淹死就發(fā)生了。
從這角度來看，淹死的原因是水阻礙了氣體交換，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體缺氧，造成死亡的發(fā)生。
那對魚來說，水會(huì)阻礙氣體交換嗎？
魚是怎么呼吸的？
這里就不得不說一下魚的呼吸方式了：多數(shù)種類用鰓呼吸，個(gè)別種類除了用鰓呼吸，還會(huì)輔以其他呼吸方式。
做為魚類最重要的呼吸器官，鰓的主要特征是壁薄、氣體交換面積大、毛細(xì)血管分布十分豐富。鰓通常對稱排列在咽部兩側(cè)，鰓瓣著生于鰓間隔（軟骨魚類）或腮弓（硬骨魚類）上。
對于軟骨魚類（例如鯊魚）來說，鰓裂一般直接開口于體表，在鰓節(jié)肌的控制下，腮弓有節(jié)奏地收縮和舒張，使水流不斷從口流經(jīng)鰓腔，再從鰓裂流出體外。當(dāng)流經(jīng)鰓裂時(shí)，水中的氧氣與鰓血管中的血液完成氣體交換。
硬骨魚則有所不同，它們鰓腔外覆蓋鰓蓋骨，主要依靠鰓蓋的運(yùn)動(dòng)完成呼吸，水流經(jīng)鰓的方向與血流方向相反，呈逆流交換，攝取氧的效率很高。
軟骨魚（A）和硬骨魚（A）鰓的區(qū)別，圖片來源《普通動(dòng)物學(xué)》
除了用鰓呼吸，部分硬骨魚還發(fā)展出了適應(yīng)性的特殊呼吸方式，比如鰻鱺、彈涂魚可以通過皮膚呼吸；泥鰍可以通過腸管呼吸；斗魚、烏鱧可以通過鰓上器呼吸；肺魚可以通過鰾（魚類位于腸管背面的囊狀器官）呼吸等等。
對于依靠鰓從水中獲取氧氣的魚來說，水本身是不會(huì)阻礙氣體交換的，從這個(gè)角度來看，用鰓呼吸的魚并不會(huì)“淹死”。
不過，有些魚對鰓的依賴性很低，主要從空氣中獲取氧氣，水對它們來說就沒那么友好了，有個(gè)比較極端的例子是巴西骨舌魚（Arapaima gigas）。
巴西骨舌魚，圖片來源wikipedia
巴西骨舌魚生活的環(huán)境有點(diǎn)特別，一到旱季，水中常常充滿腐爛的有機(jī)物，氧氣含量很低。為了獲得足夠多的氧氣，巴西骨舌魚不得不發(fā)展出一種特殊技能——從空氣中獲取氧氣。它們用魚鰾（其實(shí)鰾和肺同源，現(xiàn)有證據(jù)表明鰾很可能是原始的肺演化而來的）呼吸，但魚鰓的作用卻逐漸丟失，以至于幾乎80%的氧氣供應(yīng)都來自空氣。
這樣一來，巴西骨舌魚不僅完美適應(yīng)了缺氧的生活環(huán)境，還解鎖了離開水也能存活一段時(shí)間的特技。但凡事都有兩面性，巴西骨舌魚過于依賴空氣，以至于每隔一段時(shí)間就得浮出水面換氣，否則就會(huì)“淹死”。
魚在水中也會(huì)缺氧
如果我們把“淹死”定義為缺氧而亡，那除了巴西骨舌魚這樣極端的案例，其他魚類在水中也可能遭殃。導(dǎo)致魚在水中缺氧的原因主要有兩個(gè)方面，一是水體本身缺氧，一是魚自身患病。
水體缺氧的情況大家其實(shí)并不陌生，比如說下雨前池塘里的魚總是扎堆浮出水面呼吸，這就是因?yàn)樗械难鯕獠粔蛄?；還有家里養(yǎng)魚通常得準(zhǔn)備氧氣泵，也是為了防止魚兒缺氧。
氣壓、水溫等因素都可能導(dǎo)致水體含氧量改變，不過一般不會(huì)嚴(yán)重到把魚憋死，但“赤潮”等現(xiàn)象就真的很要命了。發(fā)生“赤潮”時(shí)，水中有機(jī)物大量增加，好氧菌隨之大量增殖，消耗水中本就不多的氧氣（水中的含氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及空氣），魚蝦就會(huì)窒息而亡。
除了環(huán)境因素，魚生病也可能導(dǎo)致無法呼吸。典型例子就是爛鰓病，患病的魚鰓絲末端腐爛、充血，呼吸受阻，如果不能及時(shí)治療，即使水中氧氣充足魚兒也無法呼吸，最終會(huì)窒息而亡。
這么看來，魚在水中淹死似乎也不是什么不可能的事。
