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北方室外的鱼,为啥冻不死?

文章出处:奥利仕(广州)康体设备有限公司   人气:(点击 457 次)    服务热线:(020)82686289

知岁一寒,又是一冬。气温逐渐降低,北方已经开始供暖了。很多鱼友将鱼转入室内暂养,来年暖春再搬出去。那么,在北方的鱼池、江河或湖水中的鱼是如何过冬的呢?

北方的水域在冬天都会结冰,越往北气候越冷,水面结冰的时间就越长。这不,前不久在网上看到这则新闻:

黑龙江哈尔滨一名女子在自己小院里的鱼缸养了一些鱼。为了节省电费,她平时只在晚上才开电锅炉。然而,11月23日晚上,她发现鱼缸冻结了,因为气温下降到了零下29度。女子费劲了很大力气才将冻结的鱼缸打开,把鱼放入温暖的水中,幸好它们没有死亡。

很多人觉得奇怪,按照物理常识,冰水混合物的温度应该是零度,应该会导致鱼被冻死。这个问题实际上很有代表性,在一些寒冷地区,湖面和河面经常结冰,但鱼儿们仍然可以安然度过寒冷冬天,直到冰雪融化。那么,鱼是如何在寒冷的环境中生存的呢?

水在4℃时密度最大这是水的一个非常重要的物理特性。

秋季,气温和水温缓慢下降,接近于4摄氏度时,遵循“热胀冷缩”的特性——随着水的温度下降,水的密度会增加,降到零上3.98℃时,纯水的密度达到了最大值。在重力的作用下沉到池塘的底部。而当表层的水温低于4℃继续下降的时候,表层水的密度不断减小,由于4℃(精确值是3.98℃,我们习惯性四舍五入到4℃)的比重最大的水沉在池塘底部,而表层水的密度比底层的水的密度要低,这时,表层温度比较低的水就不会下沉到池塘底部,一直在水体的表层,直至结冰。

由于4℃的水下沉在池塘底部,这样就给在池塘的底部给越冬的鱼类提供了一个水温适宜的环境,越冬的时候,鱼在这个水层内活动,虽然厚厚的冰面看上去非常寒冷,但实际上,它更像是一床天然的大棉被,为鱼提供了保温效果。除非整个水域完全冻成一片冰块,否则里面的鱼是不会被冻死的。

也许有人会问,表面结冰后,下面的水与空气无法交换氧气,而鱼在水中不断消耗氧气,它们不会因缺氧而死亡吗?

2017年,英国利物浦大学的科学家在《自然-科学报告》杂志上发表了一项研究,他们发现北欧的冰湖中的金鱼和鲫鱼可以在缺氧的冰盖下生存四五个月,安然度过漫长而寒冷的冬天。

经过长时间的研究和实验,科学家们发现,大多数动物体内都有一组蛋白质,可以将碳水化合物输送到细胞的线粒体,以提供能量。然而,在缺氧的情况下,碳水化合物的消耗会产生乳酸,导致乳酸性酸中毒,这会导致人类和大多数动物在缺氧几分钟内死亡。

而金鱼和鲫鱼则进化出了第二套蛋白质系统,可以将体内的乳酸转化为酒精,然后通过鳃释放出去,避免死亡。科学家们对这些金鱼进行了测量,发现它们的血液中酒精浓度甚至可以超过50毫克/每100毫升,达到了苏格兰和北欧国家对酒驾的标准。
科学家们的计算表明,如果将金鱼放在一个密闭的啤酒罐中,它们可以在200天内将杯中的水变成酒精度为4%的“啤酒”!这是不是令人惊讶?

但是,这项研究还表明,鲫鱼的近亲锦鲤并没有进化出这种蛋白质系统,所以尽管锦鲤可以忍受缺氧环境,但在严重缺氧的情况下,它们很快就会死亡。这是否意味着锦鲤与金鱼相比,在冬季缺氧的室外环境下过冬的能力要差一些呢?


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