这取决于你如何定义“呼吸”和“屁股”。
这只乌龟能通过它的“后门”呼吸吗？ （图片来源：Shutterstock）
大家都知道，大多数哺乳动物都是用嘴和鼻子呼吸的。 与此同时，青蛙可以通过皮肤呼吸。 但是海龟呢？ 这些硬壳生物如何获得氧气？
你可能听说过一个奇怪的谣言，说海龟可以用屁股呼吸。 但这是真的吗？
从技术上讲，海龟不会通过它们的臀部呼吸。 那是因为乌龟并没有真正的“屁股”。 相反，它们有一个称为泄殖腔的多用途开口，用于有性生殖和产卵以及排出废物。 然而，他们确实参与了一个称为泄殖腔呼吸的过程，从技术上讲，这可以被解释为“对接呼吸”。
在泄殖腔呼吸过程中，海龟通过泄殖腔开口将水泵入两个囊状器官，称为滑囊，其作用有点像水肺，澳大利亚昆士兰大学的野生动物生理学家克雷格·富兰克林（Craig Franklin）对泄殖腔呼吸进行了广泛研究， 告诉生活科学。 水中的氧气然后扩散穿过乳头，沿着滑囊壁排列的小结构，并进入乌龟的血液。
然而，泄殖腔呼吸与正常的有氧呼吸相比效率很低，而且所有乌龟也有能力更容易地用肺呼吸空气。 因此，泄殖腔呼吸仅见于少数淡水物种，它们依靠这种非正统方法来克服它们在难以呼吸空气的独特环境中面临的挑战，例如湍急的河流或冰冻的池塘。
泄殖腔冠军
真正掌握泄殖腔呼吸的主要龟类是河龟。在全球范围内，大约有十几种河龟可以适当地利用泄殖腔呼吸，其中大约一半生活在澳大利亚的河流中；这些包括玛丽河龟（Elusor macrurus）和白喉鳄龟（Elseya albagula），富兰克林说。
然而，某些种类的河龟在泄殖腔呼吸方面比其他种类的要好得多。无可争议的冠军是来自澳大利亚的菲茨罗伊河龟 (Rheodytes leukops)，它可以通过泄殖腔呼吸获得 100% 的能量。 “这使它们有可能无限期地留在水下，”富兰克林说。
但对于所有其他物种来说，泄殖腔呼吸只会延长它们在水下停留的时间，直到它们必须重新浮出水面呼吸。 “例如，他们可以在水下停留几个小时，而不是在水下潜水 15 分钟（屏住呼吸），”他说。
长时间停留在水下的能力对河龟来说非常有用，因为要浮出水面可能是一项艰苦的工作。富兰克林说：“对于生活在快速流动的水中的海龟来说，到水面呼吸有点问题，因为你可能会被冲走。”他补充说，靠近河床也可以更容易地避开鳄鱼等掠食者。
一些河龟，例如这只玛丽河龟（Elusor Macrurus），在河底上花费了很多时间，以至于它们可以在上面生长藻类。 （图片来源：Shutterstock）
避开捕食者对于小海龟来说尤为重要，因为它们可能成为鸟类和大型鱼类的目标。 “孵化海龟的最大捕食风险是从水柱游到水面，”富兰克林说。因此，青少年通常在泄殖腔呼吸方面比成年人好得多，这使他们能够在河床附近花费更多时间，直到他们大到可以开始更频繁地冒险浮出水面。因此，富兰克林说，有可能其他河龟物种在幼年时也能够进行泄殖腔呼吸，但在以后的生活中会失去这种能力。
然而，泄殖腔呼吸的效率远低于有氧呼吸，因为将水泵入法氏囊需要大量能量，这会降低海龟获得的能量净增益。 “当我们呼吸空气时，几乎不需要能量”，因为气体很轻，可以自由地进出我们的肺部，富兰克林说。 “但想象一下尝试来回呼吸粘性液体。”他补充说，水的氧气含量也比同等体积的空气少约 200 倍，因此海龟必须抽出更多氧气才能获得相同数量的氧气。
泄殖腔呼吸还有另一个成本。 当氧气扩散穿过滑囊的皮肤并进入血液时，乳头内的钠离子和氯离子（带电粒子）对细胞的功能至关重要，它们会以相反的方向扩散到水中，从而阻止细胞正常运作 . 为了解决这个问题，海龟进化出了特殊的泵，可以将丢失的离子吸回细胞中，以维持正常的离子水平。 这个过程称为渗透压调节，需要额外的能量，从而进一步减少泄殖腔呼吸的能量净增益。
困在冰下
一只乌龟在结冰的池塘里冬眠。 （图片来源：Shutterstock）
北美还有大约六七种冬眠淡水龟，它们能够进行更有限的泄殖腔呼吸。这些物种，如布兰丁龟 (Emydoidea blandingii)，在冬季会在覆盖池塘的冰层下待上数月。安大略省劳伦森大学的野生动物生态学家杰基·利茨古斯说，其中一些海龟在冰下 100 多天都无法呼吸一口空气。 Litzgus 说，相反，这些海龟也可以通过滑囊吸收氧气，也可以通过喉咙里的水漱口，这被称为口腔抽吸。
然而，富兰克林说，冬眠海龟表现出的泄殖腔呼吸比河龟的能力要复杂得多。冬眠的海龟不像生活在河里的亲戚那样主动将水抽入滑囊，而是吸收氧气，这些氧气被动地扩散到滑囊的皮肤上。这个过程更像是皮肤呼吸——当氧气通过动物的皮肤扩散时，这种情况发生在两栖动物、爬行动物以及一些哺乳动物（包括人类）中，但能力有限。
冬眠的海龟摆脱了泄殖腔呼吸的这种被动形式，因为它们的新陈代谢率大大降低，这意味着它们需要更少的能量，因此需要更少的氧气。 Litzgus 说，当它们在冰下时，这些海龟不会四处走动，将体温保持在接近冰点的水平，并且可以切换到无氧呼吸——这是在没有氧气的情况下产生能量的最后手段——当它们缺氧时。