首先更正一下,水是由氢元素和氧元素组成的,水是氧气和氢气结合的产物这种说法不正确。
说到氢气和氧气,如果让它们通过某种方式反应,您就得到了液态的水(H2O)。我们无法呼吸液态水的原因是,生成水的氧与两个氢原子束缚在一起,导致我们无法呼吸生成的这种液体。这种形态的氧对我们的肺来说是没有用处的。
鱼类呼吸的氧并不是H2O中的氧,而是溶解在水中的O2(氧气)。很多不同的气体都能够溶解在液体中,常见的例子就是碳酸饮料。在这些饮料中,水中溶解的二氧化碳气体非常多,以致它们以泡泡的形式冒出来。
鱼类利用它们的鳃来“呼吸”溶解在水中的氧气。实际上从水中吸出氧气并不那么容易——空气中含有的氧气是同体积水中氧气的20倍。并且,水比空气更重更稠,所以移动它要要耗费更多的能量。鱼类的鳃能够起作用的主要原因是因为鱼类是冷血动物,这降低了它们对氧气的需求量。温血动物如鲸鱼同人类一样呼吸空气,因为它们很难用鳃来吸收足够的氧气。
人类无法在水下呼吸,因为我们的肺并没有足够大的表面积从水中吸收足够的氧气,我们的肺的内部构造更适合于处理空气而不是水。不过,人类进行过在其他液体中呼吸的尝试,如碳氟化合物的试验。碳氟化合物能够溶解足够多的氧气,这样我们的肺就能将其中的氧吸收出来