Khi bong bóng còn khí, cá chết thường nổi ngửa lên trên mặt nước - Ảnh: Getty Images

Đa số loài cá duy trì trạng thái nổi trong môi trường nước nhờ một cơ quan gọi là bong bóng cá - giúp động vật có thể thay đổi tỉ trọng và khả năng nổi của mình.

Cơ quan này có ở hầu hết loài cá. Nó có hình dạng như một chiếc túi chứa không khí với mức độ từ rỗng đến căng đầy tùy vào lượng khí nó nhận được thông qua mang cá.

Cụ thể, nước mang theo oxy đi vào đường miệng rồi được đẩy qua mang. Ở đây diễn ra quá trình trao đổi khí: nhận oxy và thải cacbonic. Hồng cầu đảm nhiệm nhiệm vụ mang oxy đi nuôi cơ thể nhưng để lại một lượng oxy trong bong bóng cá.

Do đa phần cơ thể có khối lượng riêng trung bình nặng hơn nước, cá phải có cơ chế bù lại sai biệt này nếu không sẽ chìm xuống do lực đẩy Archimedes yếu hơn không thể cân bằng trọng lực.

Bong bóng cá giống như thiết bị cân bằng độ nổi trong các máy lặn ngày nay. Khi áp suất khí bên trong giảm, bong bóng nhỏ lại, thể tích giảm và lực đẩy Archimedes giảm giúp cá lặn sâu hơn.

Ngược lại, áp suất tăng khiến bong bóng nở ra, thể tích tăng và lực đẩy Archimedes tăng giúp cá nổi lên.

Nhờ đó, cá có thể điều chỉnh cơ thể lơ lửng ở một độ sâu nhất định mà gần như không cần phải bơi.

Một số bộ phận bên trong cá - Ảnh minh họa

Trong tác phẩm Nguồn gốc các loài nổi tiếng, Charles Darwin nhận định bong bóng cá có vai trò tương đương với phổi ở các động vật trên cạn.

Mặc dù bong bóng cá là bộ phận quan trọng giúp cá có thể nổi hoặc chìm hoặc lơ lửng trong nước mà không tốn nhiều năng lượng, cơ quan này lại là nguyên nhân khiến cá không thể “đứng vững” mà thường hơi nghiêng và có thể lật ngửa bất cứ lúc nào.

Lý do là vì bong bóng cá gần như nằm hoàn toàn ở trọng tâm cơ thể nhưng chếch xuống phía bên dưới, gần với dạ dày.

Điều đó làm cho con cá luôn trong tình trạng hơi nghiêng và sẵn sàng “bơi ngửa”. Cũng vì thế, chúng ta hay nhìn thấy cá phe phẩy đôi vây ngay khi không di chuyển hoặc đã thăng bằng trong nước.

Khi cá bị bệnh hoặc bị thương, chúng cũng có thể bơi nghiêng hay bơi ngửa cũng vì chúng mất khả năng duy trì cân bằng trong nước và có xu hướng muốn nổi lên bề mặt.

Khi cá chết, chúng mất hoàn toàn khả năng cân bằng và lượng khí còn trong bong bóng cá làm chúng nổi lên trên bề mặt.

Đồng thời, hầu hết các bộ phận của cá gồm xương và cơ thường tập trung ở phần lưng, do đó khi nổi lên, cá thường lật ngược mình lại do sức nặng của những bộ phận này.

Tuy nhiên, không phải cá chết là phải nổi ngửa. Trong trường hợp một con cá chết khi trong bong bóng không còn chút không khí nào, đương nhiên cá sẽ bị chìm xuống và phân hủy như bình thường.

Quá trình phân hủy sẽ tạo ra một lượng khí bên trong con cá, và khi đủ khí, cá sẽ nổi lên bề mặt, thường với tư thế nằm ngang.