酸素は水に溶けづらい・えら呼吸で魚は生きている

Question

小５のこどもに訊かれて答えられません！
助けてください。

「酸素は水に溶けづらいのに、なんで 魚はえら呼吸で生きているの？」って聞かれました。

わからないので、
「たぶん、人間などに比べて酸素をそれ程必要としないのだろう。人間で脳が一番酸素を必要としているでしょ。魚は脳みそ小さそうだし。それに、浮力もあるから あまり体力を使わなそうだし・・・。」
と ごまかしているのですが。
（一応 こどもは納得しているようです。）

よろしくお願いします。

hagfish · Accepted Answer

一般には魚類が生きるためには水の中の酸素量が約5mg/lぐらい必要です。大気中にしてみれば少ない値ではあります。しかし、このえらの機能がすごいんです。鰓では毛細血管が水と触れ合っておりそこから酸素を吸収します。鰓の中ではこの毛細血管が迷路のように折りたたまれて存在しているため、水と触れ合う表面積が驚くほど大きくなっており効率的に酸素を吸収することができます。しかも、酸素濃度が少なくなりやすい淡水では酸素が少なくなった場合に水面近くに寄り、大気を水と混ぜ合わせて鰓に送る行動もあります。金魚を飼っていてエアーポンプを止めてしまった場合、水面でパクパクやってますよね。海水では溶存酸素量が変化しにくいため、海水魚はこのような行動をしないんですよ。
結論から言うと鰓が効率的に酸素を取り込んでいるからです。

hagfish · Answer

重ね重ねすいません。魚類学の研究室にいる友人が、浮き袋と進化についてわかりやすいホームページを紹介してくれましたので添付しておきます。私は魚類の機能と遺伝子が専門なので進化については疎かったようです。少しばかり反省です。

参考URL：http://www.um.u-tokyo.ac.jp/publish_db/1995collection2/tenji_gyorui_29.html

hagfish · Answer

すいません。原始的な肺から陸上動物が持つような高度な肺・魚類の鰾へ2方向で進化が進んだというのが正しいです。そのため、鰾を持つ魚の中でも原始的なものは今でも鰾と食道がつながっています（コイ・フナ類）。しかし、高度なもの（スズキ類）はこのような気管が無くなっており、血液を介して鰾内に気体を送り込みます。

hagfish · Answer

実験的にに酸素の吸収量は求めることはできますが生物によって必要な酸素量、呼吸の速さ、鰓・肺の大きさが違いますからね、簡単にどちらがいいとは比べるのは難しいですね。たとえば、めだかの鰓と象の肺を比べた場合、よりたくさんの酸素を血液中に吸収しているのは明らかに象ですよね。でも、めだかの鰓の機能が劣っているわけではなく、体の大きさに合わせた必要量の酸素を吸収するにはそれで十分なのです。つまり、生物は自分の必要酸素量に最もよく適合した呼吸器を持っことですのでめだかにしてみればめだかの鰓が一番、象にしてみれば象の肺が一番あっているということですね。
さらに申しますと鰓は呼吸のためだけにあるのではないということです。鰓は鰓を支える鰓弓という骨に鰓耙と鰓弁という部分がついています。鰓弁は中に毛細血管が密な並んでいて酸素を吸収する部分です。そして、鰓耙は魚が水ごと食した食べ物を漉しとり、水を排出する機能があります。この部分は肉食魚では牙のようになってますし、植物プランクトン食の魚では細かいものを漉し取れるように櫛状になってます。さらには鰓には体内の塩分を調節する機能まであります。また、鰓弓は咽頭歯と連動しています。魚類はのどに歯があるんですよ。この力はすごいもので鯉なんかでは十円玉を折り曲げるぐらいの力を持ってます。
それに対して肺は呼吸に特化しています（一部発音、咳などによる咳の排除）。しかも鰓と肺は由来が違って肺は浮き袋が進化したもんなんですよ。

酸素は水に溶けづらい・えら呼吸で魚は生きている

一般には魚類が生きるためには水の中の酸素量が約5mg/lぐらい必要です。

重ね重ねすいません。

すいません。

実験的にに酸素の吸収量は求めることはできますが生物によって必要な酸素量、呼吸の速さ、鰓・肺の大きさが違いますからね、簡単にどちらがいいとは比べるのは難しいですね。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング