肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

非洲肺鱼不吃不喝休眠4年是在人工环境里实现的,在野生环境下肺鱼只需要休眠几个月挺过旱季就行。肺鱼是非常古老的鱼类,4亿年前就已经出现,现存仍有2目3科6种,分布在非洲、澳洲和南美洲的赤道附近地区。

现存肺鱼归为角齿鱼目和美洲肺鱼目。

角齿鱼目只有角齿鱼科一科,其下的澳洲肺鱼分布在澳大利亚昆士兰州,体长可达1.5米。

美洲肺鱼目之下有美洲肺鱼科和非洲肺鱼科。美洲肺鱼科只有南美星点肺鱼,体长可达1.25米。非洲肺鱼科之下有维多利亚肺鱼、东非肺鱼 、原鳍鱼和长肺鱼,维多利亚肺鱼是最大的肺鱼,可达2米。

所以现存的6种肺鱼就是澳洲肺鱼、南美星点肺鱼和非洲的4种肺鱼。

澳洲肺鱼非常原始,它浑身覆盖着大块的鱼鳞,忍耐干旱的能力较差,它不能完全离开水,在旱季时它会待在没有完全干涸的水坑里,一旦离开水的时间较长它就会缺氧而死。美洲肺鱼忍耐干旱的能力较强,非洲肺鱼则最强,这和它们所处的环境有关,所以一般所指的肺鱼是非洲肺鱼。

我们以前形容非洲物产丰富时会说“当地人饿了就上树摘几个果子吃”,但现在会说“非洲的土里都能挖出鱼来”。这些藏在土里的鱼就是非洲肺鱼,在缺水的条件下,非洲肺鱼的鳔具有肺一样的功能,可以吸进氧气呼出二氧化碳,它们还会分泌一种特殊的黏液裹住身体保持湿润,同时形成如同茧一般的壳子。在旱季来临时,肺鱼会钻进泥里,留出一个呼吸孔,进入休眠状态,也称为夏眠。它们体内的代谢速率会下降,只靠消耗肌肉和脂肪来维持生命,当雨季来临时,它们会从土里钻出来。

经过人工测试,非洲肺鱼在没有水和食物的情况下能休眠3-5年,但在野外它们只需要挺过旱季就行,平均每次只需休眠6个月。它们在旱季是当地人重要的食物来源。土著人会在旱季前往肺鱼生活的沼泽,这里的土地因干旱而板结,它们寻找肺鱼的呼吸孔,将肺鱼挖出来,此时的肺鱼像睡着了一般,甚至在火上烤时才开始挣扎。

肺鱼演化出特殊的生存方式是为了挺过缺水的旱季,相比它们4亿年的演化史,这点本事顶多算是小把戏。

肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

肺鱼是一种神奇的物种,与一般的鱼类,它们出来能够用鳃呼吸外,还能够用鳔进行呼吸,所以在没有水的情况下它们也可以生存下来,即使离开水面不吃不喝,肺鱼也可以存活3-5年时间。

肺鱼正如它的名字一样,可以用它的鳔代替肺来呼吸,所以在离开水的情况下,它也一样可以存活下来,在没有水的的情况下,它们可以钻进淤泥里,留出一个孔,在里面不吃不喝长达数个月。在缺水的条件下,肺鱼的鳔具有肺一样的功能,可以吸进氧气呼出二氧化碳,而为了防止身体干掉,它们会分泌一种特殊的黏液防止身体干掉。在非洲旱季的时候,肺鱼会钻进泥里,并留出一个孔,进入了休眠状态,静静的等待雨季的来临,这段时间它们体内的新陈代谢速率会明显下降,只靠消耗体内的肌肉和脂肪来维持生命,就是靠这样它们可以不吃不喝有时可存活长达5年,当雨水降临的时候,它们就重新从洞里出来。

肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

世界之大无奇不有,很多生物对于自然环境的特殊适应能力,让它们在极端恶劣的条件下仍然顽强地生存,让人心生赞叹,佩服之情溢于言表。其中,非洲肺鱼就是这么一位拥有特殊技能的动物,不吃不喝可以活上四年。

肺鱼是一种远古时期就存在的淡水鱼类,在晚泥盆世到石炭纪期间非常繁盛。目前全世界一共有四种肺鱼,其中非洲肺鱼的生存能力最强。肺鱼从外表上看,和其它鱼类明显不同之处,是它的鱼鳍,肺鱼的背鳍、臀鳍和尾鳍连在一起,形成一个类似肉柄状的肉鳍,这一点与两栖动物的前肢倒有几分相像。正因为它有这么个灵活的“脚”,它甚至在缺水的地面上能够“行走”,去寻找更加适合的环境。

肺鱼之所以得名,在于它特殊的鱼鳔。大多数的鱼类通过鱼鳔,实现的是调节体内空气含量、进而控制在水中浮沉的功能。而肺鱼的鱼鳔,结构更加复杂,里面被分隔为大小不等的若干气室,有点像哺乳动物的肺,肺鱼的鱼鳔和外界通过气孔相连,这个气孔就像我们的鼻子,可以直接在空气中进行气体交换。因此,肺鱼较别的鱼类获取氧气的能力强很多,在水中依靠腮呼吸,在水量不足时,可以用鱼鳔代替肺进行呼吸。

在干旱的季节,肺鱼会提前选好合适的地方,把身体钻入土壤之中,身体蜷缩在一起,然后皮肤表面分泌一种黏液,连同泥浆把全身包裹起来,仅在头部留一个小小的通气孔,通过鱼鳔进行微弱的呼吸,最大限度阻止水分散失。之后,肺鱼就进入了“夏眠期”,只依靠自身体内存储的脂肪维持生存所需能量,此时的能量消耗速度大大降低,仅为正常时期的2%左右,这就是肺鱼能够不吃不喝也能挺过4年的原因。

有时,非洲居民会用河床里的泥土来砌墙盖房子,有的肺鱼不幸就被挖走砌在了墙里好几年。然而当雨季来临后,在空气湿度非常大、墙体上有雨水浸入的条件下,有的肺鱼还能够破墙而出,生命力可谓顽强到爆棚了。

肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

曾经看过一部纪录片,说的就是非洲人从干燥板结的河道中挖出一条活蹦乱跳的鱼来,让人瞠目结舌!当然大家现在都知道这是大名鼎鼎的肺鱼!一般能短暂离开水面的有鳝鱼,鳗鱼还有黑鱼,但坚持几年明显不行,两者区别不是一般的大,当然这是由肺鱼特殊的身体构造所决定的。

肺鱼的本事

非洲肺鱼生命力很顽强,即使在非洲雨季和旱季交替的季节性河流中仍然可以健康成长,如果不巧干涸了,当其他鱼类在泥地中艰难挣扎最终却徒劳无功的死去时,肺鱼却在泥地中钻出一个窝,用分泌的粘液将自己包裹起来,留下一个小孔仅供呼吸,然后不吃不喝的蛰伏上几个月,如果有必要,它甚至可以坚持数年!

非洲人根据呼吸小孔抓肺鱼,一抓一个准

还自带包装,出来就是一条干干净净的肺鱼

但非洲很多地区都还停留在建造土坯房的阶段,当他们去河道取土时肺鱼的末日也就到了,当然您可不要认为非洲人不抓肺鱼,如上图他们抓肺鱼的技巧还是相当熟练的,只是非洲实在太大了,各种大大小小的河流总是会有肺鱼留存下来,而且很多肺鱼甚至都生活着人迹罕至的半荒漠区域(雨季一片汪洋)。

  • 肺鱼的特殊身体结构

肺鱼是一种古老的鱼类,它是一种介于鱼和两栖类之间的物种。4亿年前鱼类出现了有肺的连两个分支,一部分逐渐演化成肺鱼,另一类则长出了四肢,逐渐演化两栖类,后来发展成爬行类到兽类以及猿类和人类,也就是说飞鱼还是人类最早的祖先的旁系远亲。

活化石肺鱼

2亿年前的地球肺鱼曾经遍布全球,但因为环境原因大多数已经灭绝了,留存至今的只有南半球赤道附近的三科六种肺鱼存活到今天,被称为“活化石”!而非洲肺鱼则有着和其他近亲有着迥然不同的外形,非洲肺鱼(上图下右)浑圆粗长,有点像龙鱼,也有点像大泥鳅!

鱼类身体结构示意图

一般鱼类都是用鱼鳃呼吸,但成年肺鱼的鳃已经萎缩,并不能支撑肺鱼日常呼吸的需要,不过这并不是什么大问题,因为肺鱼的鱼鳔结构和普通鱼类不一样,肺鱼鳔的形状在所有有鳔鱼类中独树一帜,呈“双叶形”,有点像结构比较简单的肺,肺鱼的鳔在食道处有一个开口,其连接部分称为“鳔管”,估计就是最早期的喉,鱼鳔内气体经过口腔吸入,通过食道、“喉部”的鳔管后进入鳔内,再有鱼鳔内丰富的毛细血管将氧气输送到全身,而二氧化碳也在此完成交换!

非洲肺鱼

因此肺鱼可能是唯一一种不小心能将自己淹死的鱼类,当然这有点夸张,但需要用特殊鱼鳔-原始肺进行主要呼吸,反而鳃部则成了可有可无的摆设,比如水下氧气丰富可以用鱼鳃,缺氧或者干旱时候则用肺呼吸,肺鱼这种技能人类实在是很想拥有啊..........但请不要着急,因为肺鱼的另一种功能甚至在科学界都垂涎三尺!

在雨季旱季交替的时间里,河道干涸,大地一片蒸腾,肺鱼会将自己深藏在0.5M-0.8米的地下,用自己分泌的粘液制造出一个保护罩,避免自己身体水分流失,而仅用一个小孔与外界未出最低限度的气体交换!但各位肯定会有一个问题,因为或者仅有呼吸是远远不够的,还要消耗各种养分,那么肺鱼又是怎么做到不吃不喝数月甚至数年之久的呢?

休眠中的肺鱼

当肺鱼给自己做窝准备“夏眠”度过无边的旱季时,肺鱼会漫漫消耗自身储备的肌肉和脂肪,并且将自身的新陈代谢水平降低到正常状态下的六十分之一,这个水准甚至都不到平时的2%!科学研究发现肺鱼的这种级别是细胞水平的冬眠,如果北极熊以如此水平过冬,那么北极熊甚至能睡上数年都么有问题!

《阿凡达》的冬眠仓

尽管在《阿凡达》和《太空旅客》中早已实现了冬眠,但这只是在好莱坞级别实现而已,距离真正的冬眠还早呢!假如从肺鱼冬眠机制中我们能找到这种能让人类达到2%新城代谢水平的话,那么你饿三天的时间即可让你达到将近半年多的冬眠时间,如果在冬眠过程中在血管中定时给养分,那么数年将是轻而易举的事情!

应急救援

各位可不要认为冬眠这种技术只能用在太空移民中,其实在现实生活中非常有用,其中之一就是应急救援,这种模式下如果能将人体消耗下降一半,那么就可以多争取一倍的时间,如果真的能下降到2%,那么在偏远山区的应急救援生存率大大提高!

当然另一种意义是让一些难以治愈的病人尽量延长生命,以等待治愈技术的到来,或者等待更换脏器机会的来临,意义非常重大!

其他特殊技能的鱼类

有用皮肤呼吸的鳗鲡,也有用肠道呼吸的泥鳅,还有用鳃上器呼吸的乌鳢和攀鲈,更有用气囊呼吸印度囊鳃鲶等等,这些都是具有特殊技能的鱼类,但它们和肺鱼相比,那明显是小巫见大巫,只能手下它们的膝盖了!

试图出去走左的攀鲈鱼

肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

丢水里或会淹死,但能不吃不喝活上4年的鱼,叫做肺鱼,这是生活在非洲,南美洲,澳洲的一种淡水鱼类。

虽然是鱼,但科学家发现肺鱼与现在的软骨鱼以及辐鳍鱼类没有任何关系,反而和现在的爬行类,哺乳类等五种有着共同的祖先,它独特的结构让它皆可以在水中短暂生活,也能够在陆地上用肺呼吸,甚至还可以依靠纤细的“四肢”行走,因此有科学家认为它是介于水生物种到陆生物种的演化中间形态。

肺鱼的结构

下图是肺鱼的呼吸结构图。上图是用肺呼吸的血液循环方式,下图是用腮呼吸的血液循环方式,深色的代表着含氧的血液。

我们知道,肺部呼吸需要依靠空气交换,当液体阻碍了肺部通气时,动物就会因为无法呼吸而溺亡。而鱼类之所以不会被溺亡,是因为鱼鳃中含有大量毛细血管,这些血管可以依靠过滤水中溶解的氧来完成呼吸,不需要空气介入。

当然有些鱼类还会用上其他辅助呼吸手段,比如泥鳅,会吞咽气体进行肠道呼吸,弹涂鱼会用皮肤进行气体交换,黄鳝甚至能利用口腔呼吸。

肺鱼也需要辅助呼吸手段,那就是鱼鳔。

别的鱼类的鱼鳔只是用来调节身体的浮沉,但肺鱼的鱼鳔却很发单,在鱼鳔内有许多大小不等的小气室,相当于人类的肺泡,这些小气室又分为很多气囊,这种结构和人类的肺部一样,都可以储存大量空气,以及呼吸循环。

有科学家观察到,成年的肺鱼鱼鳃会萎缩,已经无法只依靠腮部来完成呼吸,因此鱼鳔也被当成了肺鱼的呼吸系统。

鱼鳔和人类的肺部一样,在呼吸时都需要空气的加入,也因为这种独特的生理结构,所以它才被命名为肺鱼。

很多人以为它被丢在水里会溺亡,其实并不是这样,肺鱼的腮部虽然退化,但还是主要的呼吸方式,所以他们可以较长时间待在水里,不过如果永远待在水里,或许会因为呼吸问题而导致溺亡。

肺鱼不吃不喝的秘密

肺鱼虽然是鱼,但生活习性和鱼类大不相同,更接近于爬行或者两栖动物。在雨季时,肺鱼会在水里觅食,生存。

但旱季时,肺鱼会钻进土地里,依靠自身分泌的分泌物,形成一个茧,把土壤和自身隔绝开,留一个小孔以供自己呼吸使用。

在这个茧里,肺鱼依靠鱼鳔呼吸,并将自己的新陈代谢速度降到原来的2%,这样,肺鱼就可以在这里不吃不喝度过好几年的时间,直到下一个雨季来临。

肺鱼的应用

肺鱼这种休眠系统,被人类注意到,并迫切想要研究明白,以便未来应用到宇宙航行技术,以及现代医学之中。

曾经有人做过饰演,从肺鱼脑部中,提取出了一种物质注射给大鼠,结果发现老鼠的新陈代谢下降了33%左右,变得容易昏睡,而且还表现出了停食的现象。

如果弄清楚肺鱼的休眠原理,或许有一天科学家们会将此应用到重症病人身上,以便为抢救留出时间。

肺鱼为什么可以不吃不喝活上四年?

肺鱼是一种神奇的鱼,由于非洲部分地区干湿分季,可能数月不降水,池塘河流也会暂时干涸,因此进化出了肺鱼这种物种,可以在干涸的土壤中不吃不喝生存4年之久。

众所周知鱼生存在水体中,依靠鳃聪水中获取溶解的氧气,腮由很多鳃丝构成,增大了与水接触的面积,于是鱼可以过滤水中微量的溶解氧,且只能通过睡获取氧气,暴露在空气中结果是鳃丝干裂无法呼吸,而不管哪种鱼本质上还是动物,动物的新陈代谢特征使得动物只能靠摄入现成的有机物生存,也就是需要吃东西。所以鱼生存的条件主要有三个,食物、水以及水中的溶解氧,肺鱼也不例外,但是它们的本领使得它们可以适应干旱的土壤,甚至在土壤中生存数年之久,主要在于它们演化产生了独特的生存策略。

第一个问题就是水和溶解氧。旱季来临动物们其实没什么抵抗之力,角马等动物可以靠不断地迁移找到有水的地方,鱼不行,爬山岸一会就会被晒干。肺鱼再旱季来临之前,就会在逐渐干涸的土壤中建造一个巢穴,巢穴中分布着自己制造的粘液,粘液糊住了土壤的空隙,形成一个较为封闭的空间,肺鱼就在其中安身,

粘液可以防止水分持续蒸发,而粘液也可以从土壤中缓慢地获取气体交换,使得肺鱼可以得到一丁点氧气补充,此外一般的鱼鳔只是帮助鱼上浮下潜,肺鱼的鱼鳔可以讲空气用于呼吸。但这还解决不了肺鱼的氧气需求,于是它们又可以类似于那些冬眠动物一样,尽量降低自身活动,降低心率等,这样能再次降低机体对氧的需求。

最后一个问题是食物,居住在土壤中的巢穴,周围又是干涸的土壤,它们自然不能爬出来觅食捕食。于是它们进化出了类似某些鳗鱼的生存策略,在食物丰盛的季节尽量地储存脂肪,等到干旱的时候就慢慢地分解脂肪给自己供能。依靠这些手段,肺鱼可以在巢穴中生存2-4年,一旦外界下雨了,肺鱼能跟快地感知到,再次聪巢穴中爬出来开始新一轮的吃喝长膘繁衍。

肺鱼的这种特性使得它们在干旱的时候很容易被捕获,所以肺鱼分布的地区,周围的人们也会将肺鱼作为一种常规的食物,缺吃的了就去泥塘里掰开几块泥土就搞到鱼吃了。

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