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海洋动物也需要喝水,但海水很咸不能喝,那它们怎么喝到水?

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答案在这儿

2022-01-24 11:53

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从上个世纪中后期开始,人类逐渐走向了遥远的太空,能够从远方以另外一个较为独特的角度来回望我们所熟悉的地球——一颗淡蓝水珠

 

这是因为地球有着非常丰富的储水量,地球上大概72%的表面都被水给覆盖,加起来能有14.5亿平方千米然而其中大部分的水资源都是海水,淡水资源仅仅只有0.5%左右,并且大部分淡水资源都是被冰冻在冰层中,又有一部分位于地下,仅仅只有少数大概地球总水量的0.26%淡水资源可以被人类直接使用。

 

从上面我们也可以得知,地球上的淡水资源是非常匮乏的,虽然目前来说能够满足一部分国家人口的需求,但不少国家都陷入了缺水的困境之中。

体积多达13.7亿平方千米的海水固然比淡水资源多得多,却根本无法被人类直接使用,而大规模转化海水的成本太高,往往缺水的国家都无法支撑。

 

为什么海水不能喝?

有些人可能会认为,如果在面临生死存亡的关头,比如遇到海难,躺在一张木板上,身处一望无际的海面,周围没有半点大陆的迹象,在这样的情况下,我们为了存活下来,是可以摈弃一些对于海洋“肮脏”的观念,喝海水来求生。

 

事实上,当我们漂流在海面上时,哪怕再渴也最好不要直接饮用海水,当然,稍微喝几口海水是可以的,谁海边游泳玩耍的时候不会一不小心吞口海水进去,但想要靠着喝海水来解渴活下去是完全做不到的。船员们出海时除了必备的干粮食物等,也会带上满满的饮用水,根本不会去喝海水,这是为什么呢?

 

其中一个原因就是因为海水实在是太咸了,它的盐度大概为35%,即每升海水就有35克的盐份,而人体的体液浓度大概是0.85%到0.9%,这也是我们生病时注射的盐水浓度范围。

 

盐水只有保持在这样的浓度下,才能被使用在生理学的实验以及临床上面,保证它的渗透压与细胞外是一致的,避免细胞因为渗透压的不同导致脱水或者是吸水,从而造成其破裂。

 

然而海水的浓度明显大过人体体液浓度,一旦我们大量饮用下去,可能不仅不会解渴,还会由于高渗透的海水流入体内,导致细胞内的水分在渗透压下不断外流,造成细胞皱缩,从而引发各种不良反应,甚至是会因为脱水而休克死亡。

 

还有一个原因其实是因为海水里的元素多达80种左右,每立方千米就存在有3750×10t的固体物质,大大超出了正常的饮用水卫生标准甚至还有国家朝海水倾倒核污染,以及大量的工业污染

 

在如此的情况下,海水就不仅仅是普通的“肮脏” 那么简单,它已经成为了人类公然排放污染垃圾的“垃圾池”,对人类本身有着极其巨大的危害,在不加以净化的情况下喝了这些水,就算不会被过高的盐量导致脱水死亡,也会因为水质原因而大受影响。

海洋动物如何喝水?

我们都知道,世界上任何一个生物都离不开水,其中最无法离开水的大概还要属那些生活在水里的生物。然而可能很多人都不知道,并不是所有的鱼都会喝水,生活在淡水区域的鱼基本上永远不需要喝水,反而是生活在海洋的鱼需要常常用水。

 

这其实与我们在上面所提到的渗透压有关,因为不只是人类,所有的生物都是由细胞组成的,鱼的体液浓度大概是0.5%左右,不论是淡水鱼还是咸水鱼都是差不多的浓度。

在淡水中,鱼的体液浓度要高于淡水区域下水的含盐量,这就导致淡水鱼内部的渗透压很高,按照水会从渗透压低处向高处流动的原理,淡水鱼附近的水会不断地向其体内渗透,内部的水是较多的。

 

同时,淡水鱼除了渗透进入体内的水以外,它们在吃东西的时候也会吸入部分的水,为了避免自己因为内部水太多发生膨胀,淡水鱼不仅不需要再喝水,反而要时刻将多余的水排出去,保证体内外的渗透压达成平衡。

 

海水鱼的体液浓度比周围海水要低,则会发生海水鱼体内的水朝周围海洋里渗透的情况,从而面临脱水的危险,那么海水鱼要如何喝水呢?

当然,不是所有生活在海洋里的生物都需要喝水,比如软骨鱼类就不需要喝水,包括鲨鱼、鳐鱼等,顾名思义,软骨鱼的骨架是软骨,大多有流线型的身体和对鳍,体内的软骨甚至不能说是真骨组织。

 

对于普通的动物来说,尿液是有毒的,它们很快就会将无用的尿液排泄出去,但软骨动物比如鲨鱼却会在血液里保存尿液,并进化出了特殊的粘膜,来避免尿素的排出。

鲨鱼的尿素含量几乎是其他海洋动物的100倍左右,根据这样的方法,鲨鱼就可以使得自身的体液浓度大过海水,反而是海水中的水分子会不断地从鲨鱼外部的鳃裂向体内渗透,因此它们根本不需要喝水,就像是淡水鱼一样能轻松获得水分。

 

海洋哺乳动物会从捕到的猎物身体里获取水分的补充,偶尔的代谢也可以获得部分的淡水,并且因为生活在大概中,它们根本不会像大陆上的哺乳动物一样还要受到阳光的蒸发,因此本身失去的水分就非常少,对淡水的需求自然也少。

 

然而后来科学家们却发现一些海洋哺乳动物的尿液含盐量明显要大于海洋的平均盐量,这足以表明它们并非只会从猎物的手中获得淡水,而是也能饮用咸水,并能维持身体水分。这其实是因为这些海洋哺乳动物都有一个非常强大的肾脏,它们在喝下海水后会在肾脏内进行“双重”过滤

 

先是由肾小球进行初步过滤,将血浆里的大分子统统“拒之门外”,只让水分子、盐分子等较小的元素来到肾脏随后血浆再不断地被另外的“过滤器”筛选,最后再将盐分等海洋哺乳动物不需要的废弃物排出。

 

这样的过滤操作看似简单,但其实却比人类的肾脏功能还要强大,这也是为什么它们能够在海洋中自由地生长繁衍的原因。

然而在海洋哺乳动物里还有一种名为“儒艮”的动物,它们属于草食性动物,因此无法通过捕食猎物,从其他的海洋生物那里获得淡水,并且它们也不具备淡化海水的功能,只能去往河流的入海口获取淡水资源。

 

硬骨鱼类是非常古老的脊椎动物,它们比起软骨鱼类来说要更加进步,结构也更加复杂和成功,而硬骨鱼类也在长期的海洋生活中进化出了独特的“海水淡化器”。

比如硬骨鱼类具有一种生长在鳃里的 “泌氯细胞”,这些细胞可以通过分泌出氯化物而将海水的盐分排出,从而形成了一个硬骨鱼类体内的“海水淡化车间”,源源不断地筛选着“路过”的海水,不会放任任何的“可疑分子”。

 

不过由于海水的渗透压依旧比硬骨鱼类体内要大,很容易导致鱼类体内的水分向外渗透流失,因此硬骨鱼便会不断地喝水,以及减少排泄来保持相对平衡。

同时还有一些鱼类会在喝入海水以后,利用呼吸时的压强差,加上口腔内部的半渗透膜,从而将海水里的水分子渗透进入体内,再将不需要的盐分排出。

 

除了这些,如果我们经常观察海边的动物,就会发现有时候海龟会默默地“流泪”,似乎受了什么委屈一般,在无声地发泄自己的情感。

当然,这些所谓的“情感”只是人类根据自己的“感觉”所加在动物身上的,海龟的流泪现象确实是存在,但根本不是因为“伤心”或者是“委屈”,它们其实是为了排出体内的盐分。

 

根据科学家们的研究,海龟的眼窝后有一种“盐腺”,它体内多余的盐分就会从通过这个独特的腺体而进入眼眶,顺着“眼泪”排出去,成为了人类认为的“流泪”。

不只是海龟具有盐腺,鳄鱼、信天翁等等也都存在着类似的腺体,它们都是通过上面所说的方式排出体内不需要的盐分,这也是为什么会有“鳄鱼的眼泪”的传说,就是因为鳄鱼在吃完猎物后会增加盐分,于是要流泪排出多余的盐分来保持稳定,同时还有润滑眼睛的作用。

 

看到了这里,我们可能多少也会对海洋生物们多一些了解,在自然界中每一个生物都进化出了最适合自己的生存方式,都按照着自己最好的模式繁衍发展,哪怕是生存在有着大量盐分的海水中,这些动物们都可以利用各种各样的方法来使得自己可以获得更好。

 

作为人类,我们拥有更加丰富的知识,能够创造出大量神奇的工具,我们的脑海中有星辰大海,有万里江山,面对同样缺水的困境,我们迟早有一天会创造出先进而成熟的技术,解决缺水的难题。#金猫榜

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