鱼鳔是干什么用的

关于鱼鳔的功用问题，通常的说法听起来像是可以相信的。这种说法是，当鱼希望从深水里浮到水的上层的时候，它就会鼓起自己的鳔；这时鱼的体积就增大，让被排开水的重量超过自身的体重——因此按照浮力原理，鱼就上升到水面。要是它不想再向上升，或者说想下沉，那它就截然相反地压缩自己的鳔。这时鱼的体积和它所排开的水的重量就会减小，鱼就会像阿基米德原理所讲的那样，下沉到了水底。

关于鱼鳔功用的这种简单的概念，是从17世纪佛罗伦萨科学院的科学家们开始的；正式提出它的人是波雷里教授，时间是在1685年。在之后的二百多年里，对于这样的说法没人表示过怀疑，并且也在学校的教科书里面生了根。直到经过新的研究家细致研究之后，才发觉这个理论是没有一点根据的。

无可置疑，鱼鳔与鱼的浮沉有着极其紧密的联系，因为失去了鳔的鱼——它的鳔在实验的时候被取出来了——只有在鳍加快摆动的状况下，方可浮在水里；鳍一旦停止摆动，它就会沉到水底。那么什么才是鱼鳔的真正效能呢？十分有限：不过是帮助鱼停留在某个特定的深度——就是停留在鱼所排开的水的重量等于自身重量的那个水平上。当鱼用鳍让自身下沉到比这个水平还要低的时候，它的身体因为承受着水的很大的压力，就要缩小，而且对鳔施加压力。这时被鱼排开的水的体积缩小了，被排开的水的重量也变得比鱼的自身重量小了，鱼就不可避免地向下沉。它下沉得越深，水的压力就越强（每下沉10米，水的压力就要增加1个大气压），鱼的身体就被压缩得越小，也就会继续向下沉。

在鱼离开之前已经取得平衡的那个水平，而用鳍的力量让自己上升到更高的水平的时候，也能够出现相同的状况，只不过是朝着相反的方向。鱼的身体甩掉了部分外来的压力之后，鱼鳔需要从里面把它撑大起来（鱼鳔里的气压在这之前是和周围的水压平衡的），体积加大了，也就向高处漂浮起来。鱼升得越高，它的身体就会胀得越大，也因此越需要继续向上升。鱼是不能够用“压缩鱼鳔”的办法来阻止这种趋势的，因为鱼鳔的壁上并没有可以自觉改变自身体积的肌肉纤维。

所以我们说鱼真的是这样被动地扩大体积的，可以借用下面的实验来论证（图76）。把一条用氯仿麻醉过的鲤鱼放进一个装着水的密封的容器里面，容器里保持和天然的水池一定深度的压力相接近的高压。这时鱼会肚子向上翻着一动也不动地仰在水面之上。要是把它稍稍浸得深点，它就会再度漂浮到水面上来。要是把它放在离容器的底部较为接近的地方，它就会往容器的底部下沉。但是在这两个水平之间的一层水里面，鱼却能够保持着平衡状态，不漂浮也不下沉。所有这些现象，只要回忆一下刚刚说的鱼鳔的胀缩是被动的，就可以领会了。

所以，和流行的说法正好相反，鱼是根本不会胀大和缩小自身鱼鳔的。鱼鳔体积的变化是被动的，是在外界压力增强或者减弱的作用下进行的（依照玻意耳－马略特定律）。这种体积的变化对鱼来说，不仅没有好处，相反为它招来了坏处，因为它会让鱼不得不越来越快地沉到水底去，或是越来越快地上升到水面上来。换句话说，鱼鳔能帮助鱼在不运动的时候维持平衡，但是这个平衡是不稳定的。

图76　鲤鱼的沉浮实验。

打鱼的人观察到的状况，能够证明这样的说法。

人们在深海打鱼的时候，时常能够见到有些鱼在半路逃掉了，可是和人们的想法正好相反，它们并不是再度沉入被捕时的深水里面去，而是迅速地升到水面上去。这样的鱼，有时候能够看到它们的鳔已经突出到嘴的外面来了。

对鱼的沉浮来说，鱼鳔的真正效能便是这样。至于它在鱼的身体里面是否还有着别的效用，而这又是什么样的效用，在当前都还不知道。所以这个器官在当前还是个没有猜透的谜。现在算是彻底说明白了，这只是它在流体静力学方面的效能。