神奇的鱼鳔

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/26 01:04:11
大庆市第三十六中学 吴天昊
鱼,相伴人类走过了五千多年历程,与人类结下了不解之缘,成为人类日常生活中极为重要的食品与观赏宠物。当你站在清澈见底的池边,或家中养鱼缸旁仔细观察时,就会看到鱼儿一会儿浮到水面,一会儿沉到水底,一会儿聚到一块,一会儿又纷纷散开,有时还稳稳地停留在某一水层。是什么原因使鱼停留在某一深度,不浮也不沉呢?
下面我们来做一个实验。
1.取一个标本瓶,注入34左右的水,放入一条金鱼(鱼体的大小要适当。太小,效果不明显;太大,鱼在标本瓶中不能自由游动),盖上橡皮塞。塞子中央钻一个小洞,插入一根玻璃管,插入部分占瓶身的13。
2.用记号笔在玻璃管壁上划上等距离的横线。线的间距以1~2毫米为宜。
3.在瓶塞四周和瓶塞跟玻璃管之间涂上凡士林,以防漏气(一定要确保瓶的密封性)。
4.装置安装好后,注意观察和记录小鱼停留在不同的水层时玻璃管内水位高低的变化。
通过反复观察分析,得出了下面的结论。
当鱼体下沉时,玻璃管内的水位也稍稍下降;当鱼体上浮时,玻璃管内的水位也随之上升。这是因为:当鱼从浅水游到深水时,水对鱼体的压力增加,鳔内气体收缩,鱼的体积随之缩小,而密度增大,同时玻璃管内的水位也因鱼体排开水的体积缩小而有所下降。此时鱼所受到的浮力会减小,鱼就会很快地沉到水底。当鱼从深水游向浅水时,水对鱼的压力就会减小,鳔内的气体膨胀,鱼的体积随着扩大,而密度减小,同时玻璃管内的水位也会因鱼体排开水的体积增大而有所上升。此时水对鱼的浮力增加,鱼就有继续上升的趋势。鱼如果要停留在一定的水层中,就要从鳔内放出一部分气体来,否则,鱼就会不断上升,直到浮出水面。这时,鱼需要增加鳔内的气体,才能停留在某一水层而不继续下沉。鱼之所以能停留在某一水层不浮也不沉,是靠鳔调节排出气体多少的缘故。
通过观察和查找资料,我们知道了海洋上层和中层的硬骨鱼类,大多数都有鳔。鱼鳔的体积约占身体的5%左右。其形状大致可分为卵圆形、圆锥形、心脏形、马蹄形,在鱼鳔里面含有氧、氨和二氧化碳。这几种气体混合的比例和空气不同,鱼鳔内含有较多的氧气。所以,在缺氧的环境中,鱼鳔可以作为辅助呼吸器官,为鱼提供氧气。在鱼鳔上还有专门分泌气体的组织,叫气腺。气腺的功能像气泵,能把血液中的气体抽到鱼鳔里来。鱼鳔还有吸收气体的功能,当鱼鳔内的气体过多时,便运送一部分进入血液。在很大一部分鱼类中,鱼鳔已成为水压平衡器官或控制沉浮器官。它通过充气和放气来调节鱼体的比重。这样,鱼在游动时只需要最小的肌肉活动,便能在水中保持不沉不浮的稳定状态。鱼儿在游动时,无论是降或升,还是停留,鱼鳔的充气和放气过程都是缓慢的,而且转变气体的容量也有限,因而鱼不能在水中急速地上升或下沉,否则,会有生命危险。