首先更正一下,水是由氫元素和氧元素組成的,水是氧氣和氫氣結(jié)合的產(chǎn)物這種說法不正確。
說到氫氣和氧氣,如果讓它們通過某種方式反應(yīng),您就得到了液態(tài)的水(H2O)。我們無法呼吸液態(tài)水的原因是,生成水的氧與兩個氫原子束縛在一起,導(dǎo)致我們無法呼吸生成的這種液體。這種形態(tài)的氧對我們的肺來說是沒有用處的。
魚類呼吸的氧并不是H2O中的氧,而是溶解在水中的O2(氧氣)。很多不同的氣體都能夠溶解在液體中,常見的例子就是碳酸飲料。在這些飲料中,水中溶解的二氧化碳氣體非常多,以致它們以泡泡的形式冒出來。
魚類利用它們的鰓來“呼吸”溶解在水中的氧氣。實際上從水中吸出氧氣并不那么容易——空氣中含有的氧氣是同體積水中氧氣的20倍。并且,水比空氣更重更稠,所以移動它要要耗費更多的能量。魚類的鰓能夠起作用的主要原因是因為魚類是冷血動物,這降低了它們對氧氣的需求量。溫血動物如鯨魚同人類一樣呼吸空氣,因為它們很難用鰓來吸收足夠的氧氣。
人類無法在水下呼吸,因為我們的肺并沒有足夠大的表面積從水中吸收足夠的氧氣,我們的肺的內(nèi)部構(gòu)造更適合于處理空氣而不是水。不過,人類進行過在其他液體中呼吸的嘗試,如碳氟化合物的試驗。碳氟化合物能夠溶解足夠多的氧氣,這樣我們的肺就能將其中的氧吸收出來