Многие полагают, что рыбы свободно перемещаются с одной глубины на другую; на самом же деле передвижение их по вертикали подчас ограничено узким слоем, в пределах которого они могут регулировать наполнение плавательного пузыря. Если же рыба покинет пределы зоны, к которой она приспособлена, то она или тотчас лопнет и погибнет, или ей разорвет внутренности, или она «упадет» брюхом вверх в сторону поверхности [3. Рыбы с плавательным пузырем тяжелее переносят резкое снижение давления, чем рыбы беспузырные, из-за кессонной болезни, которая не ограничивается одним лишь раздуванием пузыря. У рыб, вынужденных быстро передвигаться по вертикали, плавательный пузырь обычно уменьшается, исчезает или заполняется жиром: постоянные «склады» жира могут иметься также в печени или других местах. Широко используется еще один способ снижения удельного веса — повышенное содержание воды в тканях.].
Газ, находящийся в пузыре, представляет собой смесь кислорода и азота, иногда в той же самой пропорции, что и в воздухе [4. Кроме кислорода и азота в ату смесь иногда входит углекислый газ, и в немалых дозах. У разных видов рыб состав ее различен, даже у одной и той же рыбы он может сильно изменяться по мере поступления газов из крови и по мере поглощения их кровью.]. Этот газ [5. Или это просто-напросто заглоченный воздух. (См. примечание 1.)] извлекается из воды посредством жабер во время обычного дыхательного процесса и переносится кровью в плавательный пузырь.
Вы можете хорошенько разглядеть рыбьи жабры. Приподняв плоские твердые жаберные крышки по обеим сторонам «шеи», вы увидите перекрывающие друг друга веерообразные ряды жаберных лепестков [6. Их не следует путать с жаберными тычинками.] — красных складок кожи, прикрепленных к костям между жаберными отверстиями. Красный их цвет объясняется наличием множества крохотных кровеносных сосудов, покрытых чрезвычайно тонкими перепонками. Эти перепонки задерживают воду, но пропускают кислород, который проникает в кровь, проходящую через жабры. В то же время отработанный углекислый газ выбрасывается в море. Иными словами, действие жабер в значительной мере сходно с работой легких.
Рыбы прокачивают воду через жабры, попеременно то сжимая, то раздувая жаберные крышки. Отдав в кровь кислород и взяв углекислый газ, вода вытекает через жаберные крышки.
Обратно в жабры попасть она не может благодаря складкам кожи, действующим как предохранительные клапаны.
Иногда вместе с водой в рот попадают мелкие организмы. Когда они забивают жаберные отверстия, рыба задыхается.
Отдельные экземпляры морских окуней, например Promicrops lanceolatus [Стр. 170. Из семейства Serranidae. Русское название «морские окуни» относится также к рыбам из подсемейства Sebastinae семейства скорпеновых и к терпугам (семейство Hexagrammidae). Работа над утверждением официальных, твердо установленных русских названий рыб, которые устранили бы подробную путаницу, еще только начата. Подробнее см. «О названиях рыб», «Природа», № 8, 1964.], весят до 540 килограммов и достигают почти 4 метров в длину. Однажды туземец, нырявший за жемчугом у северных берегов Австралии, был проглочен огромным морским окунем. Но ныряльщику чудом удалось спастись, выбравшись через жаберные отверстия. Похожий случай произошел у Ки-Уэста, когда крупный окунь заглотил по пояс ныряльщика. Искусанный ныряльщик заколол хищника ножом и выбрался на поверхность весь исцарапанный.
Люди столетиями мечтали научиться жить под водой и дышать, как рыбы. В июле 1964 года 4 водолаза ВМФ США по проекту «Силэб» («Морская лаборатория») провели 11 суток под водой, находясь в стальной камере диаметром 12 метров, опущенной на дно моря близ Бермудских островов. Они работали там, удаляясь от камеры. Один из них, капитан-лейтенант Роберт Томпсон, настолько привык к жизни на глубине 60 метров, что ему даже снилось, будто он может дышать водой. «Мои сны, —- рассказывал он, — были настолько правдоподобны, что каждое утро я просыпался с намерением попробовать сделать это». Однажды, когда он отдыхал на коралловом рифе, его обуяло непреодолимое желание сорвать с себя маску и вдохнуть воду. К счастью, он удержался от этого.
В том же году мечта Томпсона оказалась близкой к осуществлению: доктор Уолтер Л. Робб, инженер-химик, изобрел искусственные жабры, с помощью которых хомяк мог дышать под водой. Жабры эти изготовлены из чрезвычайно тонкой (0,0025 миллиметра) резиновой мембраны. Она была натянута на рамку и в виде клетки опущена под воду. Похожая на тончайший газ мембрана позволяла молекулам кислорода и азота, растворенным в воде, просачиваться внутрь достаточно быстро, обеспечивая зверьку жизнь и безопасность. Выдыхаемый углекислый газ удалялся довольно быстро, так что животному не грозила опасность задохнуться. Внутрь просачивались также и молекулы воды, но гораздо медленнее, чем газы. Соли, растворенные в воде, внутрь не проникали, так как их молекулы слишком велики, поэтому вода была пресной. Хомяк имел в своем распоряжении «воздух» и питье и как ни в чем не бывало жевал пищу и крутил «беличье колесо».