Công dụng của bong bóng cá

Thông thường người ta nói và viết về chức năng của bong bóng cá — đã tưởng là hoàn toàn dũng — như sau. Để từ dưới sâu ngoi lên các lớp nước phía trên, cá làm cho bong bóng phồng lên, lúc đó thể tích cá tăng lên, do đó trọng lượng nước bị đẩy ra sẽ trở nên lớn hơn trọng lượng bản thân của cá, và theo định luật Acsimet, cá nổi lên phía trên.

Đểdừng lại hoặc đểlặn xuống sâu, ngược lại, cá làm xẹp bong bóng lại. Thể tích cá, và cùng với thể tích là trọng lượng nước bị đẩy ra trở nên nhỏ hơn, và cũng theo định luật Acsimet, cá lặn xuống nước sâu.

Quan niệm đơn giản như thếvề công dụng của cáibong bóng cá bắt nguồn từ thời các nhà bác học thuộc Viện hàn lâm Florenxơ (thẽ kỷ XVII) và đã được giáo sư Borenli nêu lên vào năm 1685. Trải qua hơn 200 năm tồn tại, quan điểm này đã ăn sâu bám rễ và được chấp nhận mà không hề có sự phản đối nào! Phải chờ cho đến khi có các công trình nghiên cứu của Moro và Sacbonen mới phát hiện được tính chất thiếu căn cứ của quan niệm trên.

Lẽ tất nhiên bong bóng có liên quan chặt chẽ đến khả năng bơi lội của cá, bởi vì những con cá bị mo cắt bỏ bong bóng để làm thí nghiệm, chúng chỉ có thể nổi lên được trong nước nhờ hoạt động của các vây, nhưng khi các vây ngừng quẫy thìchúng bị chìm ngay xuống đáy. Vậy vai trò thực sự của nó là thế nào? rất hạn chế: bong bóng chỉ giúp cho cá bơi lội được ở một độ sâu nhất định, nơi mà trọng lượng nước bị đẩy ra bằng trọng lượng cbính bản thân của cá. Khi nào cá quẫy vây để lặn xuống sâu hơn độ sâu đó, thân cá chịu thêm áp suất của nước nén lên bong bóng làm cho nó bị ép lại; trọng lượng của thể tích nước bị đầy sẽ giảm đi và trở nên nhỏ hơn trọng lượng của cá, nên cá lặn một mạch xuống đáy. Lặn càng sâu áp suất nước càng lớn (cứ sâu thêm 10 m, áp suất tăng lên 1 atmôtphe), thân cá càng bị nén mạnh hơn và do đó cá tiếp tục lặn nhanh hơn.

Cũng như thế, chỉ có cái là theo hướng ngược lại, khi ở độ sâu nói trên, tức là độ sâu, nơi mà trọng lượng nước bị đẩy ra bằng trọng lượng chính bản thân của cá,—cá quẫy vây ngoi lên các lớp nước phía trên. Sau khi giải thoát được một phần áp suất bên ngoài, cũng như trước, thân thể cá thay đổi từ bên trong do bong bóng phình ra (trước thời điểm

Làm thí nghiệm về con cá.

này, áp suất trong bong bóng cân bằng với áp suất của nước bên ngoài), thể tích tăng lên và do đó cá ngoi lên cao hơn. Càng ngoi lên cao, thân cá càng phình ra và do đó mà cá tiếp tục ngoi chóng hơn. cản trở điều này — «làm xẹp bong bóng», thì cá không có khảnăng, bởi vì thành bong bóng cá không có các cơ để có thể linh hoạt thay đổi thể tích của nó.

Sự tăng thể tích thụ động quả là có xảy ra ở thân thể cá, và được xác định bằng thí nghiệm sau đây hình trên. Cá sau khi gây mê được thá vào bình thủy tinh kín đẩy nước, có áp suất gần bằng áp suất ở độ sâu xác định như trong điều kiện của vực nước tự nhiên. Cá nổi lật bụng trên mặt nước. Nhận chìm xuống chút ít, cá lại nổi lên. Nhận chìm đến đáy, cá chìm luôn xuống đáy. Nhưng ở khoảng giữa hai mực sâu nói trên có một lớp nước mà ở đó cá giữ trạng thái cân bằng—không chìm xuống mà cũng không trổi lên. Tất cả sẽ trở nên rõ ràng nếu chúng ta nhớ lại những điều vừa nói trên về sự phổng lên và xẹp xuống thụ động của cái bong bóng cá.

Thếlà, trái với ý kiến phổ biến, cá hoàn toàn không thể tự ý làm thay đổi — phổng lên hay xẹp xuống — bong bóng của cá được. Sự thay đổi thể tích của nó chỉ xảy ra một cách thụ động dưới tác dụng của áp suất mạnh hay yếu ở môi trường bên ngoài (theo định luật Bôi — Mariôt). Những thay đổi thể tích này không những chỉcó lợi, mà ngược lại cũng có hại cho cá, bởi vì đây là nguyên nhân gây nên, hoặc là làm cho cá chìm nhanh xuống đáy, hoặc là nổi nhanh lên mặt nước. Nói một cách khác, bong bóng giúp cá giữ được thếcân bằng khi cá không bơi, nhưng sự cân bằng này không bền vững.

Vai trò thực sự của cái bong bóng cá là như thế đấy, — vì ta đang nói về quan hệ của nó đối với khả năng bơi lội của cá; thể nhưng liệu cái bong bóng có thực hiện những chức năng nào khác nữa không trong cơ thể cá, và cụ thể là những chức năng nào, - thì vẫn chưa rõ, thành thứ cái cơ quan này vẫn còn là điều bí ẩn đối với chúng ta. Và cho đến nay thì chỉcó mỗi vai trò thủy tĩnh của nó là có thể xem như đã được làm sáng tỏ mà thôi.

Các quan sát của những người câu cá khẳng định điều nói trên. Khi câu cá ở nước sâu, có lúc câu được con cá nhưng kéo lên được nửa chừng thì bị tuột khỏi lưỡi câu; nhưng trái với dự đoán, cá không lặn xuống trở lại độ sâu nơi nó đã cắn câu, mà ngược lại, cá ngoi nhanh lên mặt nước! Đôi khi người ta trông thấy bong bóng lồi ra & miệng của những con cá đó.