★魚類的呼吸
鰓是魚類的呼吸器官,位於口咽腔兩側對稱排列。有些魚類為適應某種特殊的生活條件,除鰓以外,還可通過皮膚(鰻鱺、鯰魚、彈塗魚等)、腸管(泥鰍)、鰓上器(攀鱸、鬥魚、烏鱧等)及氣囊(肺魚)等各種器官進行輔助呼吸,度過缺水乏氧的困難時期。此外,鰓還有排泄氮代謝廢物及參與魚體內、外環境的滲透調節等機能。
(1)鰓的構造。魚類一般都具有5對鰓弓,前4對鰓弓的內緣著生鰓耙,最後一對特化成咽下骨,外凸麵上長有2個並列的薄片狀鰓片,每個鰓片叫做半鰓,長在同一鰓弓上的2個鰓片合稱為全鰓,它們的基部彼此相連。軟骨魚類全鰓的2個鰓片之間有發達的鰓間隔(gillseptum),硬骨魚類已退化消失。鰓弓之間形成5對鰓裂,鰓裂內、外分別開口於咽部及鰓腔(軟骨魚類直接開口體表),硬骨魚類的鰓腔外覆有鰓蓋骨(內緣附有鰓蓋膜),以總的鰓孔通向體外。鰓片由無數鰓絲排列構成,每一條鰓絲的兩側又生出許多突起為鰓小片,鰓小片由2層細胞組成,中間分布著豐富的微血管,是血液與外界水環境交換氣體的場所。相鄰鰓絲的鰓小片互相嵌合,成交錯狀排列,這種排列方式加上水流經鰓的方向與血流方向的對流配置,能保證血液與水流之間最大的氣體交換量,從水中攝取的溶氧量可高達85%,若兩者同向而流,則攝氧力隻及對流狀況的l/5。當魚離開水域時,原來完全張開的鰓絲和鰓小片就彼此粘連,呼吸麵積大大減小,無法獲取充足的氧氣,且鰓絲暴露在空氣中,因水分蒸發而引起鰓片幹燥,破壞了鰓的結構,使之失去呼吸機能而死亡。
(2)呼吸運動魚類在水中主要依靠口和鰓蓋的運動完成呼吸動作。硬骨魚類都有兩對呼吸瓣,一對是附生於上、下頜內緣的口腔瓣,閉嘴時可防止口中的水逆行流出,另一對附著在鰓蓋骨後緣,即鰓膜,可阻止水從鰓孔倒流入鰓腔,同時也對口咽腔及鰓腔內的壓力改變起著重要作用。
魚類的呼吸運動是一個連續進行的過程,主要是運用下頜鰓部肌肉的收縮及口腔的協同動作,使口腔壁、鰓蓋和鰓膜運動,改變口咽腔和鰓腔內部的壓力,造成水流從口流入及由鰓孔流出,並在不斷通過鰓的同時進行氣體交換。一般認為,魚類從口中進水的過程始於鰓膜緊閉的一瞬間。魚口張開,鰓條骨展開而下沉,口咽腔的容積擴大,水被吸人口中,接著魚口關閉,鰓蓋骨往上提起,但此時鰓膜仍緊貼體表並蓋著鰓孔,鰓腔的空間因此相應增大,內壓減小,於是水流由口咽腔進入兩側的鰓腔,並通過鰓區。當水流通過鰓區進入鰓腔時,口腔瓣已經關閉,口咽腔在肌肉收縮的壓力作用下,逐漸縮小,並往後波及到鰓蓋部,造成鰓蓋有力地拉下,使鰓腔內的壓力增大,流人和積貯於鰓腔內的水便衝開緊貼在體表的鰓膜,從鰓孔流出體外。
然而,即使使剪除硬骨魚類的鰓膜,使之不能成為改變鰓腔內、外壓力的調節結構,它們仍能從口中進水和自鰓蓋後排水,從容地完成呼吸動作並在鰓區進行氣體交換。不僅如此,有的金魚品種(“翻鰓”)的鰓蓋內緣並無鰓膜,人們可以在它提起鰓蓋時看到魚鰓,這就表明鰓膜在魚類完成呼吸動作時,雖然具有一定作用,但是對於魚類主動吞水在呼吸運動中的積極意義,同樣不容忽視。金槍魚類在持續地快速遊泳時,口和鰓蓋一直張開著,水流可以不停地進出於口和鰓孔,這一現象也能說明鰓膜在魚類完成呼吸動作時,其作用是有局限性的。
延腦是魚類呼吸中樞的所在地,在呼吸中樞控製下,通過第五、第九、第十對腦神經的支配,使頜部和鰓部的肌肉產生反射性的協調運動,完成呼吸動作。酸性水域會影響魚從外界吸取氧氣的能力,在堿性偏大的環境裏同樣不利於魚類的呼吸。當PH值大於10或低於28時,均將造成魚類呼吸器官的表麵遭受損害。漁業生產上所說的“浮頭”,就是由於池水中缺氧所引起,如不及時采取充氣措施,常可造成大量池魚窒息死亡,生產上叫做“泛塘”。
在魚類正常呼吸過程中,時常會出現呼吸節律被突如其來的短促的呼吸運動所打亂,這時有一部分水從口中吐出,同時有一部分水由鰓孔溢出,這種現象稱為“洗滌運動”。洗滌運動的作用在於清除鰓上的外來汙物,有利魚類的氣體交換。