有經驗的水手都知道,如果不幸遭遇翻船,墜落到茫茫大海之中,那麼即使你再渴,也絕不能喝海洋中的水,否則會加劇你的死亡。
這是因為海洋中的水含有高濃的氯化氮以及其他礦物質,海水中的濃度比人體細胞的濃度要高,以至于當喝海水時,我們的身體不僅無法補充水分,還會使得我們的身體加劇失去水分。
人類可以避免喝海洋中的水,從而保存住體内的水分,但是海洋生物被海水所包圍,它們該如何喝到淡水呢?
對于海洋生物而言,它們也無法直接利用海水,不過在演化過程中,它們已經演化出了相應的策略,來解決海水濃度高的問題。其中,不同的生物,采取的策略也不同。
魚鰓
對于淡水魚而言,它們根本不需要攝入淡水,因為它們就生活在淡水環境中,而且它們的體液相對于淡水而言濃度更高,會導緻淡水會通過滲透的方式補充到淡水魚體内。
淡水魚在攝入水藻、植物或者其他魚類時,也會攝入大量的水分,而它們又不用排汗,所以體内的水分有時會過高,導緻細胞“撐”爆,為此,它們有時還會向外排水。
和淡水魚不同,海水魚則必須要通過喝水來補充水分,為了獲取海水中的淡水,它們演化出了一種淡化海水的方法,那就是通過魚鰓中的“泌氯細胞”來淡化海水。
硬骨魚類雖然可以通過腎髒代謝一部分鹽分,但是它們主要通過鰓部中的泌氯細胞,泌氯細胞會對海水進行過濾,從而使得魚類能夠獲得淡化後的水源。
尿素
鲨魚雖然生活在海洋中,但是鲨魚從來都不喝水,它們獲取水分的方法,主要依靠“尿素”。大多數生物都會将尿素快速排出體外,但是鲨魚是個例外,鲨魚身體有一種特殊的粘膜,能夠使尿素儲存在體内,而這也是為什麼鲨魚肉聞起來有股騷味的原因。
由于尿素的存在,使得鲨魚血液中的滲透壓遠遠比海水要高,在體内外滲透壓的作用下,海水會通過滲透的方式,從體外流向體内,所以鲨魚才不用喝水。當然,鲨魚也會通過鹽腺進行排鹽,這一點稍後再說。
海洋哺乳動物
海洋哺乳動物和陸生哺乳動物一樣,也需要依靠淡水資源才能夠存活。而它們又不能像鲨魚一樣,能夠儲存尿素來讓體内滲透壓變高;也無法通過魚鰓來過濾水中的鹽分,既然如此,它們是怎麼在海洋中獲取淡水呢?
海洋哺乳動物獲取淡水的方法其實非常簡單,那就是通過食物獲取。海洋哺乳動物生活在海水之中,它們不需要排汗來調節體溫,也不會被太陽蒸發失去水分,所以對水分的需求量較少,能夠從攝入的食物中補充。
海龜流淚
如果你仔細觀察海龜,你會發現它的眼角經常會流淚,似乎發生了什麼不太愉快的事情。
但其實,海龜流淚是非常自然的一種現象,而且它們流出的眼淚并不是普通的眼淚,而是含鹽量很高的液體。
海龜屬于爬行動物,它們的腎功能不如哺乳動物那麼完善,所以無法通過腎髒來代謝身體内的鹽分。但是在它們的眼窩後面有一種能夠排鹽的腺體,也被稱之為“鹽腺”。
海龜的鹽腺非常發達,研究人員曾經向海龜的胃部,注入了約等于體重1/2的海水,經過3-4個小時之後,它就将身體攝入到體内并被吸收的90%以上的鹽分,通過淚腺排洩到了體外。
也就是說,海龜的身體内部有着一台“海水淡化器”,使得它們即使攝入海水,依舊能夠從海水中獲取身體所需的淡水。
事實上,不隻是海龜有這個技能,許多海鳥和爬行類動物也都有鹽腺,它們都是通過這種方式才能夠直接飲用海水。
總結
生物想要在海洋中生存,必須要适應海洋中的海水,否則就會被自然選擇所淘汰。而适應海水的方式不止一種,不同的海洋生物采取的策略也不同,甚至有些采用了多種方式結合的方式來使用海水。
人類脫離海洋生活環境時間過早,以至于人類在演化中逐漸失去了适應海水環境的基因,因此人類無法直接飲用海水。
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