水瓶里的魚鰾學(xué)說

何冬

我們今天要為大家剖析的是大腹便便的魚肚，其中除了鮮嫩的肉質(zhì)，還埋藏著兩個(gè)光滑又圓潤的“氣球”，那是魚體內(nèi)極為重要的結(jié)構(gòu)——魚鰾。

作為魚類體內(nèi)的囊狀器官，鰾的主要生理作用是降低其自身的比重，調(diào)節(jié)魚類在水中的沉浮。通過改變鰾中氣體的含量，魚兒不需要運(yùn)動(dòng)便可以在水中垂直移動(dòng)。當(dāng)它們想要下潛時(shí)，魚類將氣體溶入血液或通過鰾管排出，從而使鰾縮小，自身比重增加；而當(dāng)它們上浮時(shí)，整個(gè)過程便逆向進(jìn)行，魚鰾膨脹，魚體的浮力也隨即變大。

為了更直觀地理解這個(gè)過程，讓我們一起通過下面的操作來驗(yàn)證一下。

實(shí)驗(yàn)材料：礦泉水瓶、尖頭剪刀、吸管、氣球、橡皮泥、膠帶、鐵釘。注：請(qǐng)?jiān)诔赡耆说谋O(jiān)護(hù)下使用尖頭剪刀和鐵釘，以免受傷。（圖一）

首先請(qǐng)你用尖頭剪刀在礦泉水瓶瓶蓋上戳一個(gè)小洞，保證其大小剛好能夠使吸管通過。同時(shí)在瓶身上也對(duì)稱地剪出幾個(gè)小孔，并將鐵釘放入瓶內(nèi)。再將吸管的一端插入氣球吹氣口中，并用膠帶將二者緊密纏繞，完全密封。接著，我們需要將吸管穿過瓶蓋上的小孔，把固定有氣球的一端伸入礦泉水瓶中，擰緊瓶蓋。還可以用橡皮泥進(jìn)一步密封。

當(dāng)當(dāng)當(dāng)！這便是一條魚的簡易模型了。讓我們將組裝好的“塑料魚”放入水槽，觀察其下潛情況吧?。▓D二）

你可以清楚地發(fā)現(xiàn)，水流從礦泉水瓶身上的小孔涌入瓶內(nèi)，使得瓶身重量增加，密度增大，“塑料魚”便下沉至水底。此時(shí)，魚兒體內(nèi)的“氣球鰾”處于干癟的狀態(tài)，里面沒有空氣。（圖三）

現(xiàn)在，我們通過吸管向“塑料魚”內(nèi)吹氣，觀察其上浮情況。隨著吹氣的進(jìn)行，“氣球鰾”逐漸變大，瓶內(nèi)的水通過小孔排出，瓶身重量減小，密度降低，“塑料魚”漸漸上浮，開始在中層水域游動(dòng)。當(dāng)我們持續(xù)向“氣球鰾”中充氣時(shí)，氣球進(jìn)一步膨脹并占據(jù)“塑料魚”體內(nèi)絕大部分空間，“塑料魚”的密度達(dá)到最小值，它甚至可以躍出水面。（圖四、五）

通常情況下，鰾的發(fā)達(dá)程度與魚類的習(xí)性相關(guān)：生活在極淺水區(qū)和深海海底的魚類因?yàn)椴恍枰舷赂?dòng)，所以鰾會(huì)漸漸退化；而那些需要在廣闊水域中上下穿梭漫游的魚類，則擁有厚實(shí)強(qiáng)健的鰾，足以承受壓力變化的考驗(yàn)。

除了擔(dān)任“升降控制器”，魚鰾還可作為共鳴腔來發(fā)出或接收聲音。在魚類眾多的“語言”交流方式當(dāng)中，魚鰾受到震動(dòng)、撞擊或壓迫時(shí)發(fā)出的聲響最為洪亮。不同的形狀、大小或結(jié)構(gòu)的魚鰾發(fā)出的聲音也不盡相同。舉例來說，淡水鼓魚的魚鰾兩側(cè)各有一束肌肉，它們收縮時(shí)能發(fā)出特有的擊鼓聲。此外，有些淡水魚的鰾還與內(nèi)耳相連，這使得它們在水下?lián)碛谐驳穆犃?，并可以精確地感受水壓變化。

我們知道，放在水中的物體，如果其密度大于水的密度，則會(huì)下沉；如果其密度小于水的密度，則會(huì)上??；如果其密度等于水的密度，則會(huì)懸浮在水中。在水中生活的魚正是通過調(diào)節(jié)魚鰾的大小，而改變魚身整體的密度，使自己在水中上下浮沉。

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