我们知道潜水艇可以在水中自由下潜或上浮,因为在潜艇上都设有压载水舱,只要往空的压载水舱里注水,潜艇就变重了,这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量(即大于浮力),潜艇就逐渐下潜。如果用高压空气分步骤把压载水舱里的水挤出去,使之充满了空气,潜艇的重量就减轻了,当潜艇的重量小于它同体积的水的重量时(即小于浮力时),潜艇就会上浮,直至浮出水面。
那么,在水中游动的鱼儿也可以自由沉浮,它又是用什么方法实现的呢?
鱼通过鱼鳔肌控制鱼鳔的收缩和膨胀可以使体内空气的含量产生变化而调节身体的密度,在水中产生的浮力也会随之变化,达到上升或下沉的目的。当鱼下潜时,鱼鳔肌会收缩,空间变小,气压变大,以抵消水压的作用。当鱼上浮时,水压变小,鱼鳔肌放松,空间变大,气压变小。鱼鳔肌控制着鱼鳔承受压力的大小,决定着不同鱼种生活的不同水域。鱼鳔肌厚实,承受压力大。生活在较深水域,是深水(海)鱼。相反,则只能在浅水(海)活动。
另外,鱼身上的鳍,在这方面也起了重要的作用。例如背鳍和臀鳍,对于防止向两面侧倒和摇晃是必不可少的,有人做过实验,把除去背鳍和臀鳍的鱼重新投入水内,鱼就再也不能维持安详泰然的稳定姿态了。腹部前方那一对胸鳍,为了抵消做呼吸运动十不时不断喷出的水流带来的反作用力,也常要划动一阵,使其能保持住在水中稳定的状态。还有,它尾部强有力的运动,以及从嘴里吞进水后由两侧鳃盖的缝隙喷射出去时所产生的反作用力,也是它在水内能够迅速浮沉的重要力量。
不过,当于下沉到一定水深(即“临界深度”)后,水所产生的巨大压力会使它无法再调节鰾的体积,这时,它受到的浮力小于自身重力,再也浮不起来了。
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