前不久,在黑龍江省哈爾濱市,有人在冰雕中發(fā)現(xiàn)了一條魚,然后這條可憐的魚就被全網(wǎng)圍觀了……
之后,網(wǎng)友們開始尋找各地冰雕中的魚。還有一些“熱心群眾”用鏟子將冰雕里的魚“營救”出來。
那么,鑿開冰雕“營救”出的魚還能活嗎?還是像一些網(wǎng)友說的:這條魚成了“薛定諤的魚”,處于死魚和活魚的疊加狀態(tài)?
今天我們就來聊聊這件事。
只有極少數(shù)生物可在“解凍”后存活
可以肯定地說,“鑿冰救魚”這種“營救”行為是無效的,因為魚已經(jīng)死了。
為什么這么肯定魚已經(jīng)死了?
這是因為自然界中絕大多數(shù)生物都是可以被凍死的,而且它們在凍死后無法復(fù)活。之所以凍死無法復(fù)活,是因為細胞內(nèi)細胞質(zhì)的主要成分——水在低溫環(huán)境中結(jié)冰后,會產(chǎn)生冰晶。
雖然印象中的冰晶都是晶瑩美麗的,但它會像一把把利刃,無情地刺穿細胞膜,加上水變成冰晶后體積會變大漲破細胞,導(dǎo)致細胞死亡,而一旦細胞全部死亡,生命自然也就不復(fù)存在。
顯然,本文開頭提到的魚在冰雕中已經(jīng)有幾天了。通常來說,它體內(nèi)的細胞應(yīng)該已經(jīng)全部“暴斃”,就算將其挖出來放在溫暖的環(huán)境里也無濟于事了。
當然也有例外。
少數(shù)生物在被凍成“冰棍兒”后仍能“死而復(fù)生”,例如某些林蛙。林蛙有很強的抗寒能力,當氣溫降至零攝氏度以下后,它會被凍得硬邦邦的,但待氣溫回升后,又會逐漸“解凍”。
這是因為林蛙有一個“看家本領(lǐng)”——它可以在寒冬將至?xí)r,將提前儲備好的葡萄糖填充進細胞,這些糖分起到了防凍劑的作用,使細胞中的水分不會因低溫凝結(jié),以保護細胞的完整性。北極地區(qū)有一種毛毛蟲,也是通過這種方法挨過寒冬。
河湖結(jié)冰為何魚沒被凍死
既然自然界的絕大多數(shù)生物都沒有林蛙這種絕技,那為什么每到冬天,江河湖泊的表面凍結(jié)后,里面的魚還依然活著?
魚是一種變溫動物(俗稱冷血動物或涼血動物),其體溫會隨水溫而改變。人們根據(jù)魚類對水溫的適應(yīng)情況,將魚分成三類:冷水性魚類、溫水性魚類和暖水性魚類。只要溫度沒超出它們的耐受范圍,魚兒們就不會有任何生命危險。
在緯度較高的地方,如我國黑龍江、烏蘇里江流域就有很多冷水性魚類,它們甚至能夠耐住零下20攝氏度的低溫。在高寒地區(qū),某些魚類體內(nèi)也會產(chǎn)生“防凍糖蛋白”,以避免細胞膜和細胞組織破裂。
可能有人會問,在我國東北地區(qū)冬季室外溫度動輒就低于零下20攝氏度,甚至低至零下40攝氏度,而冷水性魚類最多能耐住零下20攝氏度的低溫,那它們是怎么生存下來的呢?
與我們常說的“熱脹冷縮”不同,水在結(jié)冰時體積會變大,同等質(zhì)量的冰就比水的密度小,冰自然就漂浮在水面上了。這層冰就像是給河面蓋了一層厚厚的棉被,無論外面溫度有多低,除了緊挨著冰層的零度水溫區(qū)域,更深層的水,其溫度都是4攝氏度左右,因此魚兒照樣可以在冰下的水中生活,只不過活動量會減少。
作為變溫動物,魚不需要用自身能量來控制體溫,這樣能減少抗寒時損失的能量,但是它需要氧氣維生。
當江河湖泊被冰封后,氧氣就無法進入到水中。冰層變厚或雪覆蓋冰面后,陽光進入量變少,水中植物的光合作用也會減弱,釋放的氧氣也就隨之減少。包括魚在內(nèi)的水下生物等會大量消耗氧氣,而魚一旦缺氧就可能會死亡。
這也就是為什么冬天鑿個冰窟窿,會有很多魚蜂擁而至的原因。生活在寒冷地區(qū)的人們利用魚的這個弱點,在冬日里進行捕魚活動。
除了因缺氧而死和被捕撈走的魚,還有少數(shù)魚會因為溫度驟降、被其他物體牽制無法脫身等原因被冰封成“標本”。更倒霉的會連冰塊一起被采冰人拉走,然后做成冰雕。
(來源:數(shù)字北京科學(xué)中心)