魚兒的呼吸
你看到過潛水員水下作業的情景嗎？你記得他們那奇特的裝束嗎？人們在水中活動，是要受到很大的阻力的，潛水員們再背上兩個象炮彈似的鋼瓶，行動起來不是就更不方便了嗎？他們為什麼一定要背上沉重的鋼瓶呢？
我們知道，人是要不停地呼吸的，吸入氧氣，呼出二氧化碳。假如不能通暢地進行呼吸，人就會因為得不到生命活動所必須的氧氣窒息而死。人生活在空氣中可以自由呼吸，在水裏則不能自由呼吸，潛水員背著的鋼瓶，裏麵裝著氧氣，就是供給他們在水下呼吸用的。帶著氧氣瓶，行動起來肯定不方便，但為了能夠在水下有較長的作業時間，也隻好背上它。
你也許看過美國科學幻想係列影片《大西洋底來的人》，影片主人公麥克·哈裏斯在海中的生活本領實在令人羨慕。
看到麥克在海水中竟能和我們人類在空氣中一樣呼吸自由，不禁使人們感歎不已：要是人類的潛水員也能象麥克那樣擺脫沉重的氧氣的束縛，那將為海洋資源的開發活動帶來多大的方便啊！
科學家們早就在研究這一課題了。然而，他們並不迷戀和等待象麥克那樣的“超人”的誕生，而是要憑借人類的智慧去把水生動物們在水裏呼吸的本領學到手，使自身真正成為掌握這種本領的“超人”。
水生動物的呼吸方式也各不相同。鯨、海豚、海獅、海豹、海象等海洋哺乳動物，和我們人類一樣是用肺呼吸的，因此它們需要經常地浮出水麵，露出呼吸孔進行呼吸。當鯨在水麵呼出廢氣（二氧化碳）時，海水會跟著向上噴射，形成一股噴泉似的“噴潮”，有時竟高達十幾米。這種呼吸方式使得它們一次潛水最長不過60分鍾（鯨）。隻是由於這些水生動物在水裏行動迅速、來去自如，因此這種呼吸方式對它們的活動並不構成困難。然而，對於遊泳本領遠比它們低下的人類來說，靠這種呼吸方式就不能很深地潛入水中了。更何況，人在水中“憋氣”最長不過一、兩分鍾，如果迅速地從深水中浮出水麵又會得潛水病，這樣頻繁地上下遊動怎麼得了！魚類的呼吸，才稱得起是真正的水中呼吸，魚的一生都離不開水。去掌握魚兒呼吸的本領，或是根據魚兒呼吸的原理製造出可以幫助人們在水下呼吸的輕巧裝置，便成了當今人類向海洋進軍所麵臨的一項重要科研課題。
人和哺乳動物的呼吸器官是肺，在肺泡裏不停地進行著氣體交換：空氣中的氧氣進入體內，體內的二氧化碳排出體外，因此，人和哺乳動物隻能在空氣中呼吸。魚類卻不同，它們的呼吸依靠的是特殊的器官——鰓。鰓專門能夠吸取溶解於水中的氧氣，因而使魚適合於在水中呼吸。
在家庭的養魚缸裏，在水族館的水族箱中，在拍攝的關於海洋動物的電影畫麵裏，我們可以仔細地觀察那些五光十色、千奇百怪的魚兒。魚兒們遊得多好！它們還一刻不停地用口吞著水——也許有人會說，這是魚兒們在不停地喝水呢！這你可就錯了。魚類雖然也喝水，但我們看到的用口吞水，主要並不是在喝，而是在呼吸：進入口中的水經過鰓，而後由鰓孔流出。在水流過魚鰓的過程中，魚體內生命活動產生的廢氣（二氧化碳）就由鰓排出了體外，而生命活動所需要的氧氣則由水中進人體內。我們可以做一個簡便的實驗，證實魚類的這一呼吸過程。燒一鍋開水，倒入盆中，水涼到室溫時，把一尾活魚放進去。我們會看到，過不了多久，這尾魚就會浮到水麵，用口急促地吞起水來。這表明這尾魚呼吸困難、瀕於死亡了。
因為燒開的水中，原來溶解在裏邊的氣體都跑掉了，所以冷開水是缺氧的水。在缺氧的水中，魚兒是不能生存的。
魚鰓一般都有鰓蓋覆蓋著，鰓是由象梳子一樣緊密排列著的鰓絲組成的，鰓絲的兩側又排列著突起的鰓小片，鰓小片上密布著微小的血管，所以魚鰓呈紅色。當水流經鰓絲時，鰓小片上的微血管就攝取了溶解在水中的氧氣，同時把二氧化碳排入水中，從而完成了呼吸過程。
魚鰓所以具有上邊所說的那種氣體交換的功能，關鍵就在鰓小片上有著一層奇異的膜（即細胞膜）。這種膜特別薄，具有特殊構造，使它具有選擇性的通透性：鰓小片外側的水、除了氧以外的其他氣體以及內側的血液都不能通過這層膜，唯獨溶解在水中的氧氣可以通過膜進入鰓小片，也隻有二氧化碳才能通過這層膜進到水中。這又一次告訴我們，生物界的奇異本領是由於他們有著奇異而精巧的構造！