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,還埋藏著兩個光滑又圓潤的“氣球”,那是魚體內極為重要的結構——魚鰾。
作為魚類體內的囊狀器官,鰾的主要生理作用是降低其自身的比重,調節(jié)魚類在水中的沉浮。通過改變鰾中氣體的含量,魚兒不需要運動便可以在水中垂直移動。當它們想要下潛時,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;而當它們上浮時,整個過程便逆向進行,魚鰾膨脹,魚體的浮力也隨即變大。
為了更直觀地理解這個過程,讓我們一起通過下面的操作來驗證一下。
實驗材料:礦泉水瓶、尖頭剪刀、吸管、氣球、橡皮泥、膠帶、鐵釘。注:請在成年人的監(jiān)護下使用尖頭剪刀和鐵釘,以免受傷。(圖一)
首先請你用尖頭剪刀在礦泉水瓶瓶蓋上戳一個小洞,保證其大小剛好能夠使吸管通過。同時在瓶身上也對稱地剪出幾個小孔,并將鐵釘放入瓶內。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。還可以用橡皮泥進一步密封。
當當當!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,使得瓶身重量增加,密度增大,“塑料魚”便下沉至水底。此時,魚兒體內的“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”內吹氣,觀察其上浮情況。隨著吹氣的進行,“氣球鰾”逐漸變大,瓶內的水通過小孔排出,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。當我們持續(xù)向“氣球鰾”中充氣時,氣球進一步膨脹并占據“塑料魚”體內絕大部分空間,“塑料魚”的密度達到最小值,它甚至可以躍出水面。(圖四、五)
通常情況下,鰾的發(fā)達程度與魚類的習性相關:生活在極淺水區(qū)和深海海底的魚類因為不需要上下浮動,所以鰾會漸漸退化;而那些需要在廣闊水域中上下穿梭漫游的魚類,則擁有厚實強健的鰾,足以承受壓力變化的考驗。
除了擔任“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”交流方式當中,魚鰾受到震動、撞擊或壓迫時發(fā)出的聲響最為洪亮。不同的形狀、大小或結構的魚鰾發(fā)出的聲音也不盡相同。舉例來說,淡水鼓魚的魚鰾兩側各有一束肌肉,它們收縮時能發(fā)出特有的擊鼓聲。此外,有些淡水魚的鰾還與內耳相連,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,則會下沉;如果其密度小于水的密度,則會上??;如果其密度等于水的密度,則會懸浮在水中。在水中生活的魚正是通過調節(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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