氣溫驟降，一邊盼著暖氣來(lái)一邊加衣服的我們，有沒(méi)有想過(guò)這個(gè)問(wèn)題——在冬天，魚兒們是如何安然過(guò)冬，沒(méi)被凍死的呢？
冬天的自來(lái)水寒徹骨
所以水里比陸地更冷嗎？
在我小的時(shí)候就一直有這個(gè)疑問(wèn)，冬天湖水凍冰了，里邊的魚可怎么辦？為什么湖水化凍以后，里邊還有那么多魚？魚不會(huì)被凍死嗎？后來(lái)我從一本地?cái)偽膶W(xué)畫報(bào)里看到了一個(gè)故事：每到冬天魚就會(huì)被凍到冰里，全部被凍死，但魚卵不怕凍，到了春天魚卵就會(huì)孵化成小魚，春天冰化了，小魚會(huì)吃死去的大魚，然后長(zhǎng)大繼續(xù)繁衍生息......這缺了八輩子大德的地?cái)偽膶W(xué)就這樣騙了一個(gè)懵懂純良的少年十余載......
那么，魚到底會(huì)不會(huì)被凍死呢？當(dāng)然答案是肯定的，只要溫度足夠低，任何生物，即便是地表最強(qiáng)生物的代表——水熊蟲也會(huì)被凍死，魚又有什么特殊？一樣會(huì)被凍死咯！
要想說(shuō)明白這個(gè)問(wèn)題，必須先解釋清楚一個(gè)很多人都不一定知道的事兒：陸地更冷還是水里更冷呢？大多數(shù)人的經(jīng)驗(yàn)是：同樣溫度下，水里會(huì)更冷，比如冬天的時(shí)候打開水龍頭用自來(lái)水洗手，就會(huì)有冰冷刺骨的感覺；那么生活在水里的魚，一定會(huì)感覺更冷唄？其實(shí)這是我們感官上的一個(gè)錯(cuò)覺。
水是常見的流體中，比熱容最大的一種，而且水的密度是空氣的上百倍，這就讓水傳導(dǎo)熱量的能力遠(yuǎn)高于空氣。我們?nèi)祟悓儆诤銣貏?dòng)物，體溫是恒定的，所以當(dāng)體表接觸低于體溫的介質(zhì)時(shí)，身體的熱量就會(huì)被帶走，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生“冷”的感覺。但是魚跟我們?nèi)瞬灰粯?，它們是變溫?dòng)物，身體的溫度會(huì)隨著環(huán)境溫度而改變，生活在淡水中的魚，體溫是和水溫一樣的。
適宜魚兒們生存的環(huán)境溫度
最低不能低于多少呢？
初中物理告訴我們，冰水混合物的溫度是0攝氏度，也就是說(shuō)只要魚在淡水里，即便結(jié)冰溫度也不會(huì)低于0攝氏度；當(dāng)環(huán)境溫度低于零度，水就會(huì)結(jié)冰，而當(dāng)水全部結(jié)冰，溫度才會(huì)繼續(xù)降低。那么魚能夠經(jīng)受得住0攝氏度么？如果魚被凍進(jìn)冰里，溫度低于0攝氏度，魚還能活嗎？
在自然環(huán)境中，只要水體足夠大，深度足夠深，水體中底部的溫度是要高于水表溫度的。氣溫達(dá)到零下，水體表面的水就會(huì)結(jié)冰，結(jié)冰后體積會(huì)膨脹，密度會(huì)減小，一直漂浮在水的表面；而由于水是熱的不良導(dǎo)體，冰的存在又進(jìn)一步減少了水中熱量的散失，從而影響氣溫傳導(dǎo)至冰以下那些未凍結(jié)的水，這時(shí)水的溫度一般高于0攝氏度，而且隨著水深度的增加，溫度會(huì)進(jìn)一步的上升。一般來(lái)說(shuō)，溫帶湖泊的湖面結(jié)冰以后，湖底的溫度可以維持在4攝氏度左右，只要魚老老實(shí)實(shí)待在湖底，就不用擔(dān)心會(huì)被凍死。
而在一些較大的河流中，河水在流速較快的時(shí)候，只有表層會(huì)凍結(jié)，而下層的水仍然處于流動(dòng)狀態(tài)，水溫也會(huì)高于0攝氏度，魚也不必?fù)?dān)心自己被凍死了。
再有，現(xiàn)生的3萬(wàn)多種魚類中，有一些種類是生活在熱帶地區(qū)的，比如水族店里常見的“神仙魚”，只要水溫低于10攝氏度，基本上就死翹翹了；而生活在溫帶和寒帶的魚類，比如我國(guó)常見的鯽魚，就能輕松過(guò)冬，可見會(huì)不會(huì)被凍死，與魚的“體質(zhì)”也是有很大關(guān)系的。
經(jīng)歷嚴(yán)寒依然能夠存活
魚兒們?yōu)榇硕几冻隽四男┡Γ?/strong>
魚作為變溫動(dòng)物，自身消耗的能量遠(yuǎn)低于我們?nèi)祟愡@樣的恒溫動(dòng)物，而低溫環(huán)境更是進(jìn)一步降低了魚的新陳代謝。所以，魚即便不進(jìn)食，只依靠體內(nèi)儲(chǔ)存的能量就足夠挨過(guò)冬天，于是乎，魚中的大多數(shù)也不必?fù)?dān)心會(huì)被“餓死”。
那些生活在溫帶寒帶“抗凍”的魚到了冬季，體內(nèi)的蛋白質(zhì)和糖的濃度會(huì)變高，尤其是葡萄糖，濃度可以增加夏季的一倍以上，這就讓鯽魚體液的冰點(diǎn)降低，即便體溫達(dá)到0攝氏度，體液也不會(huì)結(jié)冰，這也成為其避免被凍死的主要原因：細(xì)胞內(nèi)的液體結(jié)冰后膨脹將細(xì)胞壁撐破，導(dǎo)致細(xì)胞受損而死亡。同理可證，由于我們養(yǎng)的金魚屬于由鯽魚馴化培育出的人工觀賞品種，所以即便魚缸表面的水結(jié)冰，只要水沒(méi)有完全凍結(jié)，魚就不會(huì)被凍死。
當(dāng)然，經(jīng)常去河邊散步的朋友會(huì)看到，每年都會(huì)有一些魚被凍在冰里，其中大多數(shù)是因?yàn)槭軅蝮w弱等原因?qū)е碌模€有一些可能就是單純因?yàn)榈姑?。魚在寒冷的水中雖然游得十分緩慢，但也高于大多數(shù)情況下水結(jié)冰的速度，當(dāng)它察覺到即將凍冰，早就游走了。
不過(guò)近些年網(wǎng)上流傳一些這樣的視頻：把完全凍住的一條魚從冰箱里拿出來(lái)，放到水里化凍一會(huì)兒還能活過(guò)來(lái)。這樣的視頻一般是先把魚放入液氮中，利用液氮將近-200攝氏度的低溫急凍，這時(shí)魚體表凍結(jié)的速度非常快，但魚體內(nèi)還是正常溫度，看上去魚表面是一層冰，放到水里以后，體表的冰化了，魚自然也就“活過(guò)來(lái)”了。其實(shí)，如果凍的時(shí)間長(zhǎng)一些，魚很可能就活不過(guò)來(lái)了。
趨利避害的洄游和打鐵還需自身硬
海水魚為了生存各出奇招
應(yīng)付寒冷求生存，生活在海水中的魚可能就會(huì)更辛苦一些。海水的鹽度一般在3%左右，所以冰點(diǎn)也會(huì)降低到-2攝氏度，而海水魚體內(nèi)的體液鹽度并沒(méi)有這么高，也就是說(shuō)海水魚面臨著“雖然水沒(méi)有結(jié)冰，但是身體里的體液卻結(jié)冰”的問(wèn)題，這時(shí)候魚兒們會(huì)怎么辦呢？
一種解決辦法就是搬家：海洋的面積很大，不少魚都有洄游的習(xí)慣，比如我們熟悉的大黃魚，每年春天大黃魚會(huì)從深海來(lái)到沿岸產(chǎn)卵，產(chǎn)完卵的大黃魚會(huì)分散到沿岸的河口等環(huán)境度過(guò)夏天，秋季再集體返回產(chǎn)卵場(chǎng)產(chǎn)卵。而到了冬季，它們則會(huì)集體游到水深約100米以上的深水區(qū)，深水區(qū)的環(huán)境相較于海水表層更加穩(wěn)定，溫度變化很小，大黃魚就可以在這里安然地度過(guò)冬天，就像生活在東三省的人經(jīng)常會(huì)在冬天飛到海南一樣......
可是，并不是所有魚都洄游，就有一些“鋼鐵直男”選擇把自己變得很抗凍，其中的代表就是拉氏南美南極魚（Patagonotothen ramsayi）也叫南極冰魚。
科學(xué)家通過(guò)研究，在這個(gè)家伙體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種特殊的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可以讓魚體內(nèi)體液的冰點(diǎn)維持在-2攝氏度左右；在近些年的持續(xù)研究中，科學(xué)家又在這種魚體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了好幾種有類似作用的蛋白質(zhì)，并將其稱為抗凍蛋白（Anti Freezing Protein），這些蛋白質(zhì)和水分子結(jié)合，控制水分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到降低魚體液冰點(diǎn)的作用。后來(lái)有科學(xué)家試圖將這種蛋白質(zhì)分離出來(lái)，并嘗試將其植入其他物種體內(nèi)，如果成功了，就能讓一些熱帶地區(qū)才能種植的農(nóng)作物可以在氣溫更低的地區(qū)種植了，看來(lái)家住東北的小伙伴想在后院種芒果的夢(mèng)想，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也是指日可待了！
最后，有一個(gè)笑話分享給大家：說(shuō)無(wú)論如何魚都是不會(huì)被凍死的，因?yàn)榧幢闶潜槐鶅鲎。ㄖ灰皇撬查g低溫的急凍），有很大概率不是被凍死而是死于窒息，因?yàn)轸~需要通過(guò)腮與水的接觸，獲得溶解在水中的氧氣進(jìn)行呼吸；而水凝固成冰以后，魚就無(wú)法呼吸了，所以從科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕嵌葋?lái)看，與其說(shuō)魚是被凍死的，還不如說(shuō)它們是先死于窒息的......
參考文獻(xiàn)：《冷血脊椎動(dòng)物冷適應(yīng)研究》 ，四川動(dòng)物2006年 第25卷 第2期，張強(qiáng)，謝鋒，江建平，鄭中華，徐俊曉，程貴英