鱼鳃的作用和功能 鱼为什么在水里可以呼吸( 七 )


我们拿蝌蚪举例 , 在他们这个变态成青蛙之前呢 , 基本上都是用这个外塞在水里呼吸的 。但别忘了他们的肺其实也在发育 , 也有这个时候呢控制我们打嗝儿的这个嗝儿神经就会在呼吸时让气管闭合 , 保证水不会进入到他们的肺部 , 而这种保护机制到了已经彻底没有塞到我们身上就成了大哥 , 这也太有趣了吧 , 这个背后其实还涉及到了非常著名的爱走弯路的喉返神经 。这个长颈鹿那期好像也讲过 , 这其实呢都是属于演化留下来的 , 如今看来并不怎么聪明 , 但又没有办法的设计 。差点忘了前面的问题了 , 按照你的说法 , 因为我们没有了 , 所以就没有办法水下呼吸了 , 那么肺能不能像鱼的鳃那样暂时起一会儿作用呢?这个很可怕 , 感觉就是在淹死之前是不是有那么一点点时间肺还在工作呢 , 我们说其实还是有很大很大的问题的 , 这原因呢有两个 , 就是对于来说 , 水是从嘴里进鳃盖里出的 。
对 , 而对于肺来说 , 空气是从嘴里进嘴里出的 , 那么对于我们而言 , 如果肺呼吸的是水 , 这其实有一个很重要的条件 , 就是我们的肺需要具有极其强大的排水能力 。我们想象一下用气球排空气和用气球排水这两个场景应该就知道这两者相差多远了 , 还真是没记错的话空气的密度和水的密度差了一千多倍吧 。对 , 当然啦 , 就算我们有如此强大变态的肌肉 , 可以在水里自如的吸水喝水 。那么水里的这个含氧量呢其实也远远不够维持我们生命活动所需 , 前面其实也说过 , 就是空气当中呢有21%的氧气 , 但是同样体积的水中所溶解的氧如果换算一下的话只有3%左右 。那如果从质量的角度来说 , 前面其实也差不多说过就是水中溶解的氧气仅仅只占到总重量的0.0043%左右 , 明白了 , 就是不论是水本身还是我们的肺 , 的确都不支持我们在水下呼吸 。
对 , 呀 , 忽然有点怀念祖先的呀 。你看那鱼鳃的结构看样子也不复杂 , 我们为什么不研制出像鱼那样直接能够从水当中换取氧气的水肺呢 , 你还真别说 , 人类呢其实真的一直对这个人造鳃呀有浓厚的兴趣 , 正儿八经的研究呢差不多可以追溯到上世纪60年代 。明尼苏达大学化工系的有一位科学家呢 , 他其实就提出了用聚二甲基硅氧烷这样的膜材料实现从水中分离溶解氧的想法 , 甚至呢他还做了一个样机出来 。诶 , 感觉这个东西好像在科幻片或者谍战片里出现过 。是的 , 不过呢当年的这个样机呢 , 它其实只能够供一只小狗来呼吸 , 而远远达不到供人呼吸的程度 。那么到了上世纪90年代 , 复式系统公司为了展示他们新一代的非对称聚二甲基硅氧烷有多棒 , 其实是炫技炫他们的膜材料也做了一个人造塞 , 不过呢这个体积非常的大多大 , 一台冰箱那么大 , 可以更大一点 , 太大了吧?对 。而且呢其实它有个很大的问题 , 就是在演示的时候需要这个人推着它在水里不断的前进 , 只有这样呢才能够获取足够的氧气 , 而且即便如此也仅仅是让那个潜水员在水下正常呼吸了18分钟 , 那这也太不划算了 , 就又要推 , 然后又只能呼吸这么点儿时间 。

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