在寒冷的冬天,等湖面结了冰,鱼是不是就会在冰底下“冬眠”,一直睡到春天呢?
很多人的这种直觉方向是“对”,但更准确的答案是:大多数湖鱼在湖面被冰封之后,并不会像熊那样真正地冬眠,而是会切换到了一种行动变慢、活动减少、吃得也更少的“低功耗模式”。
要理解它们怎么过冬,得先知道湖水在冬天发生了什么。湖面结冰,可不意味着整个湖都冻成了冰坨。这背后有个关键:水在 4℃ 左右时密度最大。这个物理特性,直接导演了冬天湖水的“分层大戏”。
当天气变冷,湖面水温首先下降。如果水温还在4℃以上,降温会让表层水密度变大,沉下去,底下较暖的水升上来,这样上下水体就能对流、混匀。可一旦表层水温降到4℃以下,奇妙的变化就发生了:水在0-4℃之间,反而会“热缩冷胀”,温度越低,密度越小。这时候,冰冷的表层水就不再下沉了,上下对流基本停止。于是,表层水继续降温到0℃结冰,冰浮在上面;而冰层之下,深处的水体失去了对流的降温途径,就会相对稳定地保持在4℃左右。这样就形成了一个“上冰下暖”的稳定结构,冰层像一床大棉被,而4℃的深水区,就成了鱼类过冬的“水下避难所”
鱼是变温动物,体温随着水温走。水温一降,它们的新陈代谢、消化、活动速度都会跟着“降档”。所以很多鱼会聚集到更深、更稳定的水层,或躲在水草、石块附近,尽量不动,减少消耗——这不是在沉睡,而是生理和行为共同进入的一种“省电”状态。
当然,不同鱼类的“过冬策略”差别很大。有些鱼,比如一些鲑鱼、鳟鱼,本就适应冷水,冬天还能保持一定的活跃度;而另一些更喜欢温暖环境的鱼,比如很多鲤鱼、鲈鱼,天一冷就变得懒洋洋的,几乎贴着水底,很少进食。
寒冷的冬季还会给鱼类带来另外一个致命威胁,那就是缺氧。冰层像盖子一样封住了湖面,阻断了水体与空气的气体交换。如果冰上再盖着厚厚的雪,阳光透不进来,水里的植物和藻类光合作用减弱,产氧量下降;同时,湖底有机物的分解却在持续消耗氧气。在一些水浅、营养过剩或水草茂密的湖泊里,就可能发生“冬季缺氧”,严重时甚至会导致鱼类大量死亡。
但生命总有令人惊叹的智慧。像鲫鱼、金鱼这类鲤科鱼,就演化出了惊人的耐缺氧本领。在极端缺氧甚至无氧的环境下,它们能通过一套特殊的代谢途径,把代谢终产物转化成乙醇(也就是酒精),再排出体外,从而扛过漫长的封冰期。这听起来很像是科幻情节,但确实是真实存在的生存奇迹。
我是李旭,陪您解读科学奥秘。
热门跟贴