一只镰鳍柠檬鲨游过珊瑚礁

鲨鱼通过左右摆动身体来游泳。它从头部首先转向一个方向开始，然后转向另一个方向。运动沿着鱼雷形的身体荡漾，将水推开并提供向前推进力。最后是尾巴，鳍的形状使它们能够快速移动并实现巨大的升空或向下推进的推力。显然，鲨鱼必须游泳才能捕捉猎物、遇见伴侣并避开捕食者，但鲨鱼必须游泳才能活命吗？

您可能听说过如果鲨鱼停止移动就会淹死。这个理论是通过将鲨鱼与硬骨鱼进行比较得出的，硬骨鱼在呼吸器官鳃周围有更多的肌肉。

为了理解为什么这种区别很重要，让我们来看看鲨鱼和其他鱼类是如何呼吸的。为了呼吸，鲨鱼必须从周围的水中去除氧气。水进入鲨鱼的嘴里，流过鳃。鳃内有数百根羽毛状的鳃丝。每根细丝依次有数以千计的叶状薄片或瓣膜，其中包含血管。血液从进入的水中吸收氧气，多余的水通过鳃裂流回鲨鱼体内。鲨鱼有五到七对鳃裂，具体取决于物种。

通过这种方法，鲨鱼可以从水中 1% 的氧气中提取大约 80% 的氧气；相比之下，人类在空气中有 21% 的可用氧气，但只吸收了大约 25%。然而，为了保持稳定的水流，鲨鱼需要不断地吸水。

但是它必须不断地游泳才能吸收这些水吗？科学家们是这么认为的，因为其他鱼类似乎拥有主动将水泵过嘴巴和鳃裂的设备，而鲨鱼看起来不那么发达。但是如何解释那些似乎根本不会游泳的鲨鱼，比如我们可能在水族馆看到的天使鲨和护士鲨？事实证明，并非所有的鲨鱼都必须保持移动才能呼吸。

鲨鱼呼吸：口腔吸气和冲压通风

最古老的鲨鱼，即现代鲨鱼的祖先，不需要经常游泳来呼吸。相反，他们都通过嘴巴和鳃抽水。这种方法被称为颊吸水，以将水吸入嘴巴和鳃上方的颊肌或脸颊肌肉命名。今天许多鲨鱼都保留了这种方法，例如护士鲨、天使鲨和地毯鲨。鲨鱼的近亲鳐鱼和鳐鱼也以这种方式呼吸。这些物种往往大部分时间都躺在海底。

除了不活跃的生活方式外，还有一些额外的身体差异使这些鲨鱼可以通过口腔呼吸来呼吸。例如，许多采用这种方法的鲨鱼背腹扁平（或沿其背部长度压扁），如天使鲨。他们脸上的肌肉更强壮。这些鲨鱼可能还有一个更突出的气孔，它是眼睛后面的一根管子。当鲨鱼被埋在海底而无法通过嘴巴呼吸时，气孔通过吸水起到嘴巴的作用。然后水通过鳃裂排出。

然而，随着鲨鱼进化并变得更加活跃，这种泵送方法变得次要。游泳时吸水更节能，实际上是将水“冲”进嘴里，然后通过鳃缝流出。这种呼吸方法称为冲压通气。大多数鲨鱼可以在口腔吸气和冲压吸气之间交替，这取决于它们在做什么。当它们开始游得足够快以迫使水进入的速度超过它们抽水的速度时，它们就会停止抽水。沙虎鲨是来回切换的鲨鱼的一个例子。

然而，有些鲨鱼已经完全失去了靠颊吸呼吸的能力，如果停止游泳和冲击水，这些鲨鱼确实会被淹死。在 400 种已识别的鲨鱼物种中，只有大约两打需要维持这种向前游动的动作。其中包括大白鲨、灰鲭鲨、鲑鱼鲨和鲸鲨。

鲨鱼睡觉

将任何一种永续运动视为一种生存方式，对我们人类来说似乎很累；我们都喜欢时不时地倒在沙发上。但事实证明，这些鲨鱼保持静止比游泳更费力。在一项对呼吸方式转换的柠檬鲨的研究中，幼鱼在移动时的呼吸效率比静止时高 6%，即使在静止时水流可以直接流入它们的嘴里也是如此。

这一事实可能有助于解释当鲨鱼面临缺氧或可用氧气不足的危险时会发生什么。通过口腔吸气呼吸的鲨鱼会增加吸气力以尝试吸入更多氧气，同时减少其他活动以节省能量。在氧气较少的情况下加快速度似乎违反直觉，但这对这些鲨鱼来说可能更节能。

这并不是说这些鲨鱼不会时不时地休息一下。出于显而易见的原因，很难跟踪不断游动的鲨鱼，因此科学家很难知道它们如何或何时休息。一项针对小鲨鱼（多刺角鲨）的实验表明，游泳是由脊髓协调的，而不是由大脑协调的，因此鲨鱼可能能够在游泳时关闭大脑并休息 。

需要休息的鲨鱼也可能会利用影响水中氧气含量的因素，例如盐度、温度甚至一天中的时间。在 20 世纪 70 年代，科学家们调查了墨西哥洞穴内一动不动的礁鲨，它们通常是专用的呼吸器。科学家们确定洞穴中的水含氧量极高，盐度降低。这些条件可能使这些鲨鱼在不动的情况下更容易呼吸。

他们可能不像人类那样睡着了（一方面，他们的眼睛是睁着的），但看起来鲨鱼确实可以得到一些休息。许多其他礁鲨也被观察到在底部一动不动，甚至在洞穴外。科学家们仍然不确定他们是如何做到这一点的。

然而，有一些不幸的事件是鲨鱼的应对机制不起作用，而这些事件通常是由人为造成的。非法取鱼鳍，当鲨鱼的鳍被切掉，鲨鱼被扔回海里时，有时还活着，通常会导致鲨鱼最终溺水身亡。被渔网缠住会导致死亡。有时仅仅被运送到水族馆就意味着厄运。