金槍魚必須不停地游否則就會(huì)死！口腔抽吸與沖撞換氣

現(xiàn)在我告訴你，地球上有一種魚，它一生中都在游來游去，永不停息，只有死亡才能讓它停下來，你是不是會(huì)覺得很奇怪，怎么可能會(huì)有這樣的魚??？

事實(shí)上，這樣的魚當(dāng)然有，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止一種，海洋中有很多魚都是這樣的，必須一直不停地游泳，否則就會(huì)窒息而死。當(dāng)然，它們不會(huì)窒息而死，因?yàn)樗鼈兿窆庾右粯?，從一出生就開始不停地游動(dòng)，終其一生，永遠(yuǎn)也不會(huì)停下來了。

這種魚你應(yīng)該吃過，它的名字叫做金槍魚。

要理解這個(gè)概念，我們就需要知道魚的呼吸方式。

哺乳動(dòng)物的呼吸很好理解，我們自己就是哺乳動(dòng)物，用鼻子吸入空氣，進(jìn)入肺部過濾氧氣輸送到血液，之后將廢氣從鼻子排出，簡潔明了，渾然天成。

現(xiàn)在想象把你沉入水中，你再用鼻子呼吸，你肯定會(huì)大罵了，這不是坑人嗎？人無法在水中呼吸，那里沒有氧氣。

但水里有氧氣，只是你沒法呼吸而已，而且含量極少。天然水體中從底層到表面，每升水中大約有4到8.7毫克氧，和溫度深度壓力水質(zhì)等有關(guān)，在20攝氏度一個(gè)大氣壓下，一升純水里大約會(huì)溶解9毫克氧，溫度越高，氧氣越少。

但魚可以在水中呼吸，獲取氧氣，這是水中生物的基本技能，就和陸地生物需要用口鼻呼吸一樣。

魚呼吸的關(guān)鍵是讓水流通過鰓，使氧氣通過蛋白質(zhì)交換擴(kuò)散到血液中，而鰓在硬骨魚和軟骨魚中的運(yùn)作方式并不相同。

硬骨魚利用鰓蓋調(diào)整水壓保證適當(dāng)?shù)乃苛鬟^鰓，通過薄薄的、可滲透的蛋白絲，使氧氣從水中擴(kuò)散到血液中。有趣的是，其實(shí)所有陸生脊椎動(dòng)物，包括我們?nèi)祟悘V義上都屬于硬骨魚類，只是胚胎發(fā)育階段長出的鰓弓，最終都變成了其它器官如甲狀腺、喉部、聽小骨的基礎(chǔ)。

軟骨魚身上通常長有五對(duì)鰓裂，和體外直接相通，相鄰鰓裂由鰓弓上的隔膜分隔開，鰓薄片就位于隔膜兩側(cè)，通過過濾水獲得氧氣。

我們看到的大多數(shù)魚，都是通過嘴巴吸水讓水流過腮部來獲取氧氣的，這種呼吸方式叫口腔抽吸（buccal pumping），絕大多數(shù)的硬骨魚都以這種方式呼吸。

還有一種方式叫沖撞換氣（ram ventilation），魚張開嘴巴，讓水流經(jīng)鰓裂而獲得氧氣，很多軟骨魚比如鯊魚就是通過這種方式呼吸的。

大部分的鯊魚還可以根據(jù)游動(dòng)的速度，在兩種呼吸方式之間切換，快的時(shí)候就沖撞換氣，慢的時(shí)候就口腔抽吸，優(yōu)哉游哉，好不快活。

然而還有一些魚類，包括部分鯊魚和金槍魚等，它們根本就無法通過嘴巴完成口腔抽吸，必須不停地游動(dòng)才能維持氧氣的攝入，這種方式就叫做強(qiáng)制沖撞換氣。在已知約400種鯊魚中，大約有24種，包括大白鯊、鯨鯊、鯖鯊、太平洋鼠鯊等，以及硬骨魚中的金槍魚、旗魚等，都是強(qiáng)制沖撞換氣方式，必須不停地游來游去才能生存，否則它們就會(huì)在水里窒息，被活活“淹”死！

強(qiáng)制沖撞換氣呼吸方式屬于魚類中的最強(qiáng)者——游速很快的魚，它們大張著嘴，不停地勇猛往前沖，水沖進(jìn)它們的嘴巴，流過它們的鰓，氧氣通過鰓里的蛋白質(zhì)交換到血液里，又為它們帶來更大的活力。

人類是不是也是這樣的呢？跑步的時(shí)候你總得張開嘴巴大口呼吸吧，這樣才能獲得足夠的氧氣支撐你的運(yùn)動(dòng)。

你可能會(huì)想當(dāng)然地認(rèn)為，口腔抽吸無須不停運(yùn)動(dòng)就能呼吸，效率肯定比沖撞換氣高，然而對(duì)一種可以在兩種方式之間切換的?魚的研究卻表明，口腔抽吸反而比沖撞換氣要多消耗5.1%的能量。

所以想想金槍魚，想想大白鯊，你就明白光子必須以30萬公里/秒在宇宙中沖來沖去是什么概念了。和強(qiáng)制沖撞換氣的金槍魚一樣，不是它不想停，一旦停下來它就必須死——要么被其它物質(zhì)吸收了，要么闖進(jìn)黑洞里。