鱼在寒冷的冬季怕冷吗它们是如何过冬的科

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本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。又到了冻手冻脚的季节了，作为人类来说，冬天面对寒冷有许多的应对方式，比如暖气、空调、厚厚的衣物。但是，对于没有创造能力的野生动物来说，冬天的它们并不好过，因此，在温带和寒带生物的动物大都会“贴秋膘”和冬眠，也就是利用秋天疯狂的进食增加脂肪的厚度，这样既能保暖，又能在冬眠时给身体提供营养，可谓是一举两得。那么，对于生活在水中，无处可逃鱼类是如何度过寒冷的冬季的呢？我们简单地来探讨一下这个问题。冰层中的鱼小的时候，冬天有两项非常有趣的游戏，第一项是在河面上滑冰（危险动作，请勿模仿），第二项就是从冰层中找鱼。友情提示，两项游戏都非常的危险，因为小时候我弟弟就曾经从冰上掉下去过，还好只掉下去了一条腿，而且我离得近，一下就把他拉上来了。之所以说一下这个事情，一是警示；二是说在冰层里被冻住的鱼很有可能还活着，也就是说有些鱼甚至能在冰层里“过冬”。当然在冰层里过冬的鱼死亡率还是很高的，因为在鱼被冻在冰层中时，体内很有可能会跟着冰层一起结冰，而冰实际上是一种有着超强杀伤力的“武器”，鱼的体内一旦结冰，细胞内的液体结成的冰晶足以杀死大部分细胞，这样就等于杀死了鱼。我们在冰层里挖到的鱼大都是被冻死的，只有一小部分能够存活，这是因为鱼被冻住的时间比较短，而且在冰冻的过程中，速度也比较快。这样细胞中的液体以及身体中的血液和体液都没有结冰，此时如果将鱼放入水中，它还是能够存活的，不过损伤在所难免。美，但锋利的冰晶那么，在冰下的水中，鱼是如何过冬的呢？在热带水域中生存的鱼一年四季都没有寒冷的困扰，所以，它们不需要具备什么抗寒的能力。但是，在温带和寒带水域中生存的鱼类就不同了，它们必须要度过漫长且寒冷的冬季，届时，许多水域被冰层覆盖，外界温度低于零下，对它们来说，冬季就是一场生存的考验。首先是“贴秋膘”。大多数鱼在秋季（10月份左右）会疯狂地进食，这也是为什么在这个季节鱼容易咬钩的原因。疯狂的进食使得鱼有了一定的能量储备，这是它们过冬的法宝之一其次是改变生活环境。随着气温越来越低，大多数浅层鱼开始向底层游动，这是因为潜水层的水温要比底层低（夏天正好相反），而这也是秋冬季钓鱼选择底钓的原因。第三，减少活动量。鱼大都是变温动物，它们没法像恒温动物那样自己调节体温，而是体温会随着环境的温度变化而变化。在自然界中，大多数的变温动物都有冬眠的习性，但是鱼是个例外，它们几乎不会冬眠（没有能冬眠的地方，到处都是一个温度）。为了减少体内热量的流失，冬季的鱼儿节活性非常的低。最后是温度。虽然冬季，许多地方的外界气温都在零下，但是水温与气温是不相等的。首先，在冬季，水的温度大都在0-4℃之间，再加上有冰层的覆盖，阻止了空气与水的热量交换，所以水中的温度是比较恒定的，尤其是底层的水，温度会始终维持在4℃左右，这是因为整体水温下降到4℃时，上层和下层水的密度相同，不会进行交换，换句话说，如果底层水温较高，上层水较低，由于密度关系，上层水下沉，下沉水上升，周而复始的完成热量的交换，直到底层水到4℃左右时，底层水的密度最大，不再与上升，而趋于平稳。因此，鱼看似是在过冬，其实，它们一直在4℃左右的底层水域中静止或者缓慢活动，此时鱼的身体温度降低到了4℃左右，体内的体液并不会结冰，也就没有了生命危险，再加上之前秋季大量的能量储备，鱼儿能够安全地度过冬季。为什么鱼能适应低温环境？4℃对于我们人类来说就算比较低的温度了，在这种环境下，我们除了需要厚厚的衣服保暖外，由于身体始终要维持在比较高的温度下，所以对于能量的消耗也是巨大的。但是，对于变温动物的鱼来说，它们本身对温度的适应能力就很强，当它们的体温降低到4℃左右时，只是降低了活性，体内的能量消耗不但不会增加，还会减少。也就是说适应不同的温度环境是鱼的特性之一。但是，毕竟在冬季不是所有的鱼类都在底层活动，比如南极鳕鱼。科学家曾经在南极冰下的浅层水域中发现过活动的南极鳕鱼，要知道，在南极浅层水域处于半冰半水的状态，也就是在0℃左右，对于这种温度，大多数的鱼类是无法抵抗的，因为它们的体液可能会结冰。但是，南极鳕鱼却能在里面畅游，这是为什么呢？根据科学的研究发现，南极鳕鱼的血液和体液中含有一种特殊的物质-糖肌，这是一种在极端环境下能够分解并产生大量热量的物质。科学家们称它为抗冻蛋白，而这就是南极鳕鱼能够抗冻的原因。其实，其他的鱼类虽然没有糖肌，但是体内都有糖原（动物淀粉），这也是一种能够给身体提供热量的物质，它可以在酶的催化下产生葡萄糖，供给身体各个部位，这就让鱼即使在低温的条件下，依然能够保持身体各个器官和组织的正常运行。而这就是生活在温带和寒带的鱼能适应低温环境的主要原因。总结在自然界中，每一种生物都有它独特的生存方式，对于需要过冬的鱼类来说也是一样的，变温使得它们不需要浪费大量的能量维持体温，再加上糖原的支撑以及水温并不算太低的环境，鱼儿能够安全地度过冬天，只不过是活性差了点而已。

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