在寒冷的冬天，等湖面結(jié)了冰，魚是不是就會(huì)在冰底下“冬眠”，一直睡到春天呢？

很多人的這種直覺方向是“對(duì)”，但更準(zhǔn)確的答案是：大多數(shù)湖魚在湖面被冰封之后，并不會(huì)像熊那樣真正地冬眠，而是會(huì)切換到了一種行動(dòng)變慢、活動(dòng)減少、吃得也更少的“低功耗模式”。

要理解它們?cè)趺催^(guò)冬，得先知道湖水在冬天發(fā)生了什么。湖面結(jié)冰，可不意味著整個(gè)湖都凍成了冰坨。這背后有個(gè)關(guān)鍵：水在 4℃ 左右時(shí)密度最大。這個(gè)物理特性，直接導(dǎo)演了冬天湖水的“分層大戲”。

當(dāng)天氣變冷，湖面水溫首先下降。如果水溫還在4℃以上，降溫會(huì)讓表層水密度變大，沉下去，底下較暖的水升上來(lái)，這樣上下水體就能對(duì)流、混勻。可一旦表層水溫降到4℃以下，奇妙的變化就發(fā)生了：水在0-4℃之間，反而會(huì)“熱縮冷脹”，溫度越低，密度越小。這時(shí)候，冰冷的表層水就不再下沉了，上下對(duì)流基本停止。于是，表層水繼續(xù)降溫到0℃結(jié)冰，冰浮在上面；而冰層之下，深處的水體失去了對(duì)流的降溫途徑，就會(huì)相對(duì)穩(wěn)定地保持在4℃左右。這樣就形成了一個(gè)“上冰下暖”的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，冰層像一床大棉被，而4℃的深水區(qū)，就成了魚類過(guò)冬的“水下避難所”

魚是變溫動(dòng)物，體溫隨著水溫走。水溫一降，它們的新陳代謝、消化、活動(dòng)速度都會(huì)跟著“降檔”。所以很多魚會(huì)聚集到更深、更穩(wěn)定的水層，或躲在水草、石塊附近，盡量不動(dòng)，減少消耗——這不是在沉睡，而是生理和行為共同進(jìn)入的一種“省電”狀態(tài)。

當(dāng)然，不同魚類的“過(guò)冬策略”差別很大。有些魚，比如一些鮭魚、鱒魚，本就適應(yīng)冷水，冬天還能保持一定的活躍度；而另一些更喜歡溫暖環(huán)境的魚，比如很多鯉魚、鱸魚，天一冷就變得懶洋洋的，幾乎貼著水底，很少進(jìn)食。

寒冷的冬季還會(huì)給魚類帶來(lái)另外一個(gè)致命威脅，那就是缺氧。冰層像蓋子一樣封住了湖面，阻斷了水體與空氣的氣體交換。如果冰上再蓋著厚厚的雪，陽(yáng)光透不進(jìn)來(lái)，水里的植物和藻類光合作用減弱，產(chǎn)氧量下降；同時(shí)，湖底有機(jī)物的分解卻在持續(xù)消耗氧氣。在一些水淺、營(yíng)養(yǎng)過(guò)?；蛩菝艿暮蠢铮涂赡馨l(fā)生“冬季缺氧”，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致魚類大量死亡。

但生命總有令人驚嘆的智慧。像鯽魚、金魚這類鯉科魚，就演化出了驚人的耐缺氧本領(lǐng)。在極端缺氧甚至無(wú)氧的環(huán)境下，它們能通過(guò)一套特殊的代謝途徑，把代謝終產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成乙醇（也就是酒精），再排出體外，從而扛過(guò)漫長(zhǎng)的封冰期。這聽起來(lái)很像是科幻情節(jié)，但確實(shí)是真實(shí)存在的生存奇跡。

我是李旭，陪您解讀科學(xué)奧秘。