鱼鳔的功能以及管鳔的充气、排气机理分析实验报告

鱼鳔的功能以及管鳔的充气、排气机理分析

实验报告

摘要：鱼鳔是在鱼体内的白色的泡状囊结构。鱼鳔里充填的气体主要是氧、氨和二氧化碳，氧气的含量最多。鱼鳔最重要的功能，是通过充气和放气来调节鱼体的比重，从而调节硬骨鱼身体内外的水压平衡和控制身体沉浮。本次实验就鱼鳔的功能以及管鳔的充气排气机理的探索，加深对鱼鳔的功能的体会。

关键词：1、实验 2、功能3、调节机理

材料：（为一组的用品）活鲫鱼3-4条、解剖器一套、解剖盘一个、10毫升注射器一个、5号针头一根、鱼缸一只、特种记号笔一支、凡士林、清水。计时用表一个。

方法步骤：小组合作进行。往浴缸中装过半清水，把活鲫鱼三到四条放到鱼缸中，用特种记号笔给鱼标号，标号为1、2、3、4号，并及时把鱼放回到水中。准备好针管，再把1号鱼抓起，为保持鱼的活力，在抓起鱼的时候，保持鱼嘴在水中。找到鱼的侧线，鱼的侧线上第五和第六的鳞片之间小心扎针，把针管轻轻往外抽出，抽出鱼鳔内的气体10毫升。在把鱼放回水中，做好实验记录，并开始计时。再把2号鱼抓起，把鱼嘴放在水中，按1号鱼的处理方法，在鱼侧线第五、六鳞片之间扎针，往里注入刚才从1号鱼中抽出的气体6毫升。同时开始计时，把鱼放回水中。把3号鱼抓起，在相同的位置扎针，不抽气，不充气，只是做一个伤痕。再放回水中。4号鱼不做处理。3、4号鱼做空白对照。观察并记录鱼的沉浮和鱼在水中的游动情况。

实验结果与讨论：本次实验，观察和记录鱼在一段时间内水中的游动和沉浮情况。因为实验的时间有限，所以本次实验只是观察了一个半小时。现在描述在一个半小时内鱼的游动和沉浮情况。开始计时的时候，1号鱼沉在水底，并且身体的侧摆，不能保持平衡状态，并且游动很缓慢。2号鱼浮在水面，身体也不能保持平衡，游动较1号鱼快一点点。3号鱼的游动与4号鱼的游动情况差不多。过了十分钟之后，情况并无多大改善，半小时之后，1号鱼的有了缓慢的游动，并且时不时的调节身体的平衡，但是只能短暂的保持平衡状态。2号鱼的游动状况则比1号鱼好很多。改变身体的平衡状态的次数更多，并且能保持的时间爱你更长。1号鱼和2号鱼都在试图保持平衡状态。到一个小时的时候1号鱼与2号鱼的情况又有所改善，能更好的改变自己的平衡状态。并且能保持更久。1号鱼和2号鱼的运动活跃情况是2号鱼的活跃大于1号鱼的。这种状态一直保持到一个半小时的观察时间的结束。1号鱼和2号鱼的都没有能够恢复到平衡状态。

小组同学讨论，觉得1号鱼的处理有点问题，抽气太多了。对鱼的伤害很大，使鱼恢复有很大的困难。以下是为加深对鱼鳔的作用而查找的一些资料，讨论鱼鳔的功能和鱼鳔的排气、充气机理。

鱼类，大多数都有鳔。鱼鳔的体积约占身体的5%左右。其形状有卵圆形、圆锥形、心脏形、马蹄形等等。鱼鳔里充填的气体主要是氧、氨和二氧化碳，氧气的含量最多。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。鱼鳔的作用在300多年来，国内外的各种教科书几乎一致认为：鱼通过改变鱼鳔中空气的多少，来控制鱼在水中浮力的大小，从而在水中自由沉浮。这种说法是，在鱼想从深水里浮到水的上层来的时候，它就鼓起自己的鳔；这时候鱼的体积就增大，使被排开的水的重力大过自己的体重——于是按照浮体原理，鱼

就升到水面。如果它不想再上升，或者想下沉，那它就相反地压缩自己的鳔。这时候鱼的体积和它所排开的水的重力就会减小，鱼也像阿基米德原理所说的那样，沉到了水底。关于鱼鳔功用的这种简单概念，是从17世纪佛罗伦萨科学院的科学家们开始的，正式提出它的人是波雷里教授，时间在1685年。在以后200多年里，对于这种说法没有人表示过异议，同时也在学校教科书里生了根。

但是近段时间的实验证明，鱼自己不能改变鱼鳔的大小来控制自己的身体的沉浮。因为鱼鳔的壁上并没有能够主动改变自己体积的肌肉纤维。鱼鳔最重要的功能，是通过充气和放气来调节鱼体的比重，从而调节硬骨鱼身体内外的水压平衡和控制身体沉浮。鱼鳔内气体的量是可以调节的，若要气体量减少，鳔内的气体就会通过鳔管、食管从口腔放出，或被流经鳔的血液吸收带走；若要气体量增加，流经鳔的血液就放出氧，补充到鳔内。只是帮助鱼留在某一个一定的深处——就是留在鱼所排开的水的重力等于它本身的重力的那个水平上。当鱼用鳍使自己下沉到比这个水平更低的时候，它的身体由于经受着从水那一方面来的很大的外来压力，就要缩小，并且对鳔施加压力。这时候被鱼排开的水的体积减小了，被排开的水的重力也变得比鱼的体重小了，于是鱼就不可避免地要往下沉；它下沉得越低，水的压强就越大（每下沉１０米，水的压强要增加１个大气压），鱼的身体就被压缩得越小，也就更要继续往下沉。在鱼离开原来已经取得平衡的那个水平，而用鳍的力使自己升到更高的水平的时候，也会出现同样的情况，只是朝着相反的方向。鱼的身体摆脱了一部分外来的压力以后，鱼鳔要从里面把它撑大起来（鱼鳔里的气压在这以前是和周围的水压平衡的），体积增大了，也就向高处浮了起来。鱼升得越高，它的身体就胀得越大，也因而越要继续往上升。所以，跟流行的说法相反，鱼是根本不会胀大和缩小自己的鳔的。鱼鳔体积的改变是被动的，是在外部压力增强或减弱的作用下进行的（按照波义耳一马略特定律）。这种体积的改变对鱼说来，不但没有好处，相反地替它招来了害处，因为它会使鱼不得不越来越快地沉到水底去，或是越来越快地升到水面上来。换句话说，鱼鳔能帮助鱼在不动的时候保持平衡，但是这个平衡是不稳定的。