鱼主要是用鳃呼吸,水流从口流入及有鳃孔流出,在不断通过鳃的时候进行气体交换。因此鱼鳃有着特殊结构。鱼一般有5对鳃弓,内缘是鳃耙、外侧2个比列的鳃片,鳃片由无数的鳃丝排列构成,每条鳃丝又生出许多突起的鳃小片,鳃小片由2曾细胞组成,有着丰富的微血管,是气体交换的场所。相邻的鳃小片交错嵌合,水在其中对流,保证了血液与水之间的最大气体交换量。 当鱼离开水后鳃丝和鳃小片就彼此粘连,呼吸面积大大减小,无法补充充足的氧气,且鳃丝暴露在空气中,因水分蒸发引起鳃丝干燥,破坏了鳃的结构,使其失去呼吸功能而死亡。 虽然有写鱼的皮肤、气囊、肠管可以辅助呼吸,但是那些远远不够。 最后特别说下:鱼并不是不能直接呼吸空气中的氧气,只是由于鳃的水适应性结构使得它在空气中不能获得充足的氧气。至于受精,所有动物都要在水环境中进行的,陆生动物的受精是局部水环境,呵呵,比如人的精液也是液体,鱼的受精方式是受制于它水生生活,所以最根本的原因还是呼吸系统的特点
绝大多数的鱼都是依靠水中溶解的氧气来完成呼吸作用的,这里的主要呼吸器官就是鳃。而有些鱼却能利用空气中的氧进行呼吸,这就是气呼吸。能够进行气呼吸的鱼多生活在热带、亚热带或溶氧经常缺乏的水域,或有特殊的生活方式,它是鱼类适应环境的结果。鱼类的气呼吸器官较多,现简介如下。
1.皮肤:这些鱼的皮肤裸露或鳞很小,其上布满微血管,能进行气体交换,完成气呼吸。如鳗鲡、黄鳝。泥鳅、弹涂鱼等。据此,鳗鲡可在夜间爬上岸,通过潮湿的草地,移居到别的水体中。
2.口咽腔:黄鳝生活在溶氧较低的稻田或浅水沟渠内,并善于在泥土中掘洞穴居。它的鳃退化,但口咽腔内壁毛细血管非常丰富,它总是不时地将头伸出水面吞咽空气并把废气排出,所以,垂钓者只要在黄鳝生活的水域耐心观察,就很容易发现目标。能够利 用口咽腔进行气呼吸的鱼还有电鳗及合鳃属的其他鱼类。
3.消化管:产于南美洲的吸口鲶和钧鲶能够利用胃进行气呼吸。而在我国分布极广的泥鳅、花鳅等鳅科鱼类能利用肠进行气呼吸,它们经常浮出水面吞咽空气,空气穿肠而过从肛门排出完成气呼吸,因此,平常所谓泥鳅“放屁”,实为泥鳅呼吸。
4.鳃上器官:这些鱼类在鳃腔或鳃上方衍生出专门的气呼吸器官——鳃上器官。这种鱼较多,多生活在热带或亚热带,常见的有斗鱼、胡子鲶、攀鲈、丝足鱼、乌鳢等。
5.气囊:用气囊进行气呼吸的鱼类只有产于印度的囊鳃鱼。它有一对管状长囊,自鳃腔向后穿过脊椎骨附近的肌肉伸至尾部,囊内壁上血管丰富,生活时囊内充满空气,能在陆地上存活相当一段时间。
6.鳔:很多古老的鱼类的鳔可进行气呼吸,如肺鱼、多鳍鱼、弓鳍鱼、雀鳝等,它们的鳔有管道与食道相通,在缺氧环境中,这些鱼把空气吞咽到鳔中进行气呼吸。
鱼的气呼吸多数是做为鳃呼吸的辅助手段,也就是说,在溶解氧缺乏的环境中,鳃呼吸不能满足鱼机体的氧气需要时,气呼吸做为补充来源使用。例如泥鳅,在溶氧丰富的水体中很少进行气呼吸,而水中缺氧时,则频频上浮吞咽空气。但也有的鱼气呼吸成了机体所需氧气的主要来源,鳃呼吸反不及气呼吸了,这些鱼如果长时间被按在深水里会“淹”死的,如黄鳝、非洲肺鱼、美洲肺鱼等。尤其是非洲肺鱼,在池水干涸的季节累,它能在池底用泥土和粘液制造出一个特殊的“茧”壳,“茧”壳顶端有小孔与外界空气相通。此时,肺鱼躲在“茧”壳里,不食不动,完全依靠鳔呼吸空气度过几个月的干旱期,待雨季到来时,破壳而出,继续摄食生长。
在脊推动物中,只有鱼类和圆口纲是终生用鳃呼吸的水生动物,但鱼类的鳃是由外胚层发生形成,圆口类的鳃起源于内胚层。鱼类一般具有5对鳃弓(少数鱼有6~7对),在咽部两侧各有5个鳃裂。鳃主要由鳃弓、鳃隔、鳃瓣等几部分组成。鳃弓起支持作用,它的内侧缘着生鳃耙,进出鳃的血管都从鳃弓上通过,鳃弓的外侧缘是鳃隔,鳃隔前后突起形成鳃经,无数鳃经紧密排列成栉状鳃瓣,鳃丝上的无数小突起称鳃小叶,是气体交换之处。鳃小叶上布满毛细血管,血液最后流入窦状隙内,窦状隙的壁由结缔组织组成,起支持作用,鳃小叶的表层为单层上皮细胞,故鱼鳃呈鲜红色。硬骨鱼类的鳃较原始,鳃裂开口于体内,鳃隔发达,前后各有1个半鳃,这两个半鳃总称全鳃,外侧有鳃盖保护,鳃盖下面的内侧为鳃腔或鳃室,以一个总鳃孔向后开口于体外。鳃盖后缘延伸有柔软的鳃盖膜,能将鳃孔紧紧地封住。软骨鱼类有4个全鳃,1个半鳃,共九对半鳃,无鳃盖。
鱼类除用鳃呼吸外,还有辅助呼吸的器官,如泥鳅等利用肠吞入气体行肠呼吸;弹涂鱼、鲇鱼等能进行皮肤呼吸;黄鳝等能利用口腔呼吸;乌鱼、胡子鲇等能进行褶鳃呼吸;肺鱼等用鳔呼吸。鱼类有两个鼻孔,但不通口腔(仅肺鱼和总鳍两个亚纲除外)。
鳔是胚胎发育时从消化区分出来的,位于体腔背面消化道与肾脏之间的一膜状束,形状据各种鱼而异,有一室、二室或多室。鳔的主要机能是调节鱼体的沉浮或停留在一定的水层,当鳔体积膨胀增大,鱼体在水中比重变小,鱼则上浮,当要停留在一定水层时,鳔就需放出部分气体。当鳔体积减小时,鱼体在水中比重加大,鱼下沉。由浅到深需停留在一定水层时,就需要吸进一部分气体。总之,鳃内气体的增减与水中的压力有关。鳔体积的改变是一个比较缓慢的过程,故无鳔鱼类只宜生活在比较固定的水层中。生活在深海、急流中或营底栖生活,或游速特快的鱼等,鳔对它们的生活已失去了作用。例如游速很快的鲨鱼、鲐鱼、金枪鱼等就没有鳔。因此,它们必须始终保持运动状态,须停息只能在水底。鳔的另一动能是进行气体交换,软骨鱼类和少数硬骨鱼就是用鳔协助呼吸,例如非洲的多鳍鱼,在旱季时,就用1对类似肺的鳔进行气体交换。肺鱼、雀鳝等也能用鳔呼吸。
楼主的疑问是为什么鱼不能直接利用空气中的氧气。我来答答,看看你是否能明白。人和鱼的呼吸实质是一样的,都是气体交换的过程,得到氧气,放出二氧化碳。外界的氧气都要先溶解在液体里(人肺泡内壁上有粘液),然后因为渗透压进入细胞膜内,对人来讲就是肺泡壁的细胞膜内,再通过一层细胞膜,就进入人体内,然后通过紧贴在肺泡壁上的毛细血管壁进入血液循环。人就得到氧气了。而鱼是毛细血管直接接触水的,水中的氧气就可以直接进入血管,鱼就得到氧气了。当鱼离开水时,鳃丝粘连,鳃丝间没有流动的水带来更多的氧气,而空气中可以溶解在仅有的那一点水中的量极其有限,况且这一点点水也会很快干掉,鱼就因为会得不到氧气窒息而亡。
绝大多数的鱼都是依靠水中溶解的氧气来完成呼吸作用的,这里的主要呼吸器官就是鳃。而有些鱼却能利用空气中的氧进行呼吸,这就是气呼吸。
鱼的气呼吸多数是做为鳃呼吸的辅助手段,也就是说,在溶解氧缺乏的环境中,鳃呼吸不能满足鱼机体的氧气需要时,气呼吸做为补充来源使用。例如泥鳅,在溶氧丰富的水体中很少进行气呼吸,而水中缺氧时,则频频上浮吞咽空气。但也有的鱼气呼吸成了机体所需氧气的主要来源,鳃呼吸反不及气呼吸了,这些鱼如果长时间被按在深水里会“淹”死的,如黄鳝、非洲肺鱼、美洲肺鱼等。尤其是非洲肺鱼,在池水干涸的季节累,它能在池底用泥土和粘液制造出一个特殊的“茧”壳,“茧”壳顶端有小孔与外界空气相通。此时,肺鱼躲在“茧”壳里,不食不动,完全依靠鳔呼吸空气度过几个月的干旱期,待雨季到来时,破壳而出,继续摄食生长.