为什么鱼能吸水里的氧气却不能吸空气里的氧气？鱼鳃的工作原理是什么？

这一切也许会颠覆你的认知，鱼其实是可以在空气中呼吸的，人也可以在水中呼吸。下雨天鱼儿会浮头甚至跳出水面，就是因为水中氧气不足，跑空气中来呼吸。
呼吸的原理是什么？
不管是鱼

这一切也许会颠覆你的认知，鱼其实是可以在空气中呼吸的，人也可以在水中呼吸。下雨天鱼儿会浮头甚至跳出水面，就是因为水中氧气不足，跑空气中来呼吸。

呼吸的原理是什么？

不管是鱼还是人，呼吸的器官虽然不同，但原理其实是一样的，就是氧气和二氧化碳的扩散现象，这是一个基于分子热运动的输运现象，是分子通过布朗运动从高浓度区域(或高化势)向低浓度区域(或低化势)的运输的过程。

上面这段话也许太过于学术，我可以举一个简单的例子来帮助大家理解。

看下面这两杯子，首先我们在左边杯子里面倒入矿泉水，然后再倒入蓝色墨水，这个时候墨水跟矿泉水还是泾渭分明，下面墨水浓度高，上面浓度低。

但是静止一段时间以后，蓝色墨水最终会变成右边模样，和矿泉水完全融合在一起，这个原理就是就是分子的扩散原理，分子总是会从浓度高的地方像浓度低的地方扩散。

明白了扩散原理接下来我们再来看鱼的呼吸，大家都知道，鱼主要的呼吸器官是鳃。

人类的原理也一样，只不过氧气扩散的场所（呼吸器官）从鳃丝变成了肺泡而已。

所以从原理上来讲，只要某种流体在经过呼吸器官的时候，流体中富含的氧浓度比血液中的高，二氧化碳浓度比血液中的低，那就可以正常呼吸，不管这种流体到底是液体还是气体。

下雨天鱼为什么会浮头？

还在儿童时期，家里的长辈就会教授给我们一些可以预测天要下雨的自然现象，例如蚂蚁搬家、燕子低飞，而鱼儿浮头，也是其中非常典型的一个现象。

那么下雨天鱼儿为什么要浮头呢？这是因为氧气在水中的溶解度受到大气压的影响的，大气压越高，氧气溶解度也就越高，反之气压越低则溶解度也越低。

既然鱼可以从空气中呼吸，那为什么上了陆地会死亡？

鱼确实可以在空气中呼吸，但是鱼上了陆地，也确实会窒息而死。这句话好像是自我矛盾，但实际上并没有问题。

前面讲过，鳃丝的结构使得它展开以后的表面积非常大，可以提高从水中获取氧气的效率。

但是离开水以后，大多数鱼的鳃丝会黏连在一块，接触空气的面积就变得非常小，尽管接触到空气的鳃丝仍然可以呼吸空气，但是因为接触面积小，导致摄入的氧气量不足。另外鱼在水中可以不停地吞咽水从鳃排出去，而在空气中做不到，导致空气流动也少。

在民间有一种神奇的“弓鱼术”，可以让鱼儿离开水以后依然存活好几个小时甚至是一两天，因为弓鱼的腮盖是打开的，鳃丝也是炸开的，接触空气的面积很大，鱼就可以顺畅地完成呼吸。

同样，人也可以在水中呼吸。

人类有很多梦想，梦想自己能像鸟儿一样在天空中翱翔，也梦想能像鱼儿一样在水里畅游。

在天空中飞翔，如今很多人通过飞机也许已经实现了，但是在水里畅游并自由呼吸，好像并没有多少人听说过，但科学家们实际上也一直在做这方面的研究。

早在二战之前，关于液体呼吸的研究就已经被提了出来，不过真正开始相关研究还是在20世纪50年代。最早使用的呼吸液体是含氧盐溶液，在约翰尼斯·克莱斯特拉博士的首次试验之中，实验动物在溶液中最长呼吸了一个小时，虽然最终还是死亡了，但死亡的原因并非窒息，因为呼吸过程所产生的二氧化碳无法顺利排出，最终在体内堆积引起酸中毒。

后来研究者克拉克和戈兰将呼吸液体改良换成了全氟化碳，这种液体的氧气和二氧化碳存储量可以达到水的20倍，他们在小白鼠和小狗身上进行了实验，在长达20小时的实验过程中没有一只动物出现不适。受到了克拉克和戈兰的启发，1969年到1975年之间，克莱斯特拉博士又对呼吸液进行了改良，并开始了人类实验。

最先接受液体呼吸实验的是一位名为法尔克的美国海军潜水员，实验过程非常顺利，且没有出现任何不适，只可惜在实验过后清除肺部液体时出了问题，导致他患上了肺炎。

结语

其实生活中有很多司空见惯的常识和经验，如果你保持充分的好奇心，经过研究以后也许就会发现背后的真相竟然会颠覆你的固有认知，一草一木，一山一石，皆是如此。

这，也许就是这个世界的魅力所在吧。