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文号: 公开日期: 2019-04-09
发布单位: 信息来源: 浙江省自然资源厅

科普 | 海洋动物是怎么喝到淡水的?
发布日期:2019-04-09 19:51浏览次数:字体:[ ]

对于人类来说,海水与淡水有天壤之别

那么,对于海洋生物呢?

它们是直接饮用海水吗?

还是和人类一样,需要淡水呢?

现在就让我们来了解一下吧

1海鱼

大家对于常吃的海鱼有没有过这样的疑惑?

海鱼虽然生活在海里,喝着海水,

却一点都不咸

其实在海洋中生活的鱼类,它们的鳃部有一种细胞叫做“泌氯细胞”,当海水通过鳃部时,“泌氯细胞”能将很咸的海水迅速淡化。

不仅如此,海鱼还能通过“电渗膜法”淡化海水。海鱼的表皮粘膜、口腔粘膜和内腔粘膜,都是一种半渗透膜,当鱼喝进海水时,海水被口腔粘膜和内腔粘膜隔离在腔内,通过呼吸时的压差使水分子渗透过粘膜进入体内,而盐分无法通过,则被排出到体外。如果有少量盐分进入体内时,鱼类还可通过自身的生物电作用,将水分子中的氯化钠电离,形成正负离子后渗出粘膜外。现在人类使用的海水淡化器就是科学家根据海洋鱼类的“电渗膜法”原理研究出来的。

电渗析海水淡化1954年,海水淡化装置问世,电渗析法是最先用于海水淡化制取饮用水和工业用水,后来在废水处理方面也得到较广泛应用,与工业融合最为密切。

电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,广泛应用于化工、轻工、冶金、造纸、海水淡化、环境保护等领域。

鲨鱼

因为海水的含盐量要比海鱼身体组织中的含盐量高得多,海水的渗透压力也大于它们体内的渗透压。在这样的压强下,海产硬骨鱼类体内的水分不断通过身体表面(尤其是腮的广大表面)不断渗出。为此,海产硬骨鱼类必须不断喝水以补充流失的水分。

鲨鱼的情况则大有不同了。鲨鱼是鱼类中的软骨鱼,它与需要喝水的海鱼不同,鲨鱼是不喝水的,它有自己特有的生存方式:在血液中保存尿素使自己适应海水中的生活。因为它血液中含有许多尿素,使体内的渗透压比海水大,海水因此就能从腮膜不断渗透进鱼的身体里,所以它们不但不喝水,反而经常排尿,这样才能维持体内的酸碱平衡。

2海洋哺乳类动物

在海洋里除了鱼类外,还生存着以食鱼为生的海洋哺乳动物,这些生物也需要饮用淡水吗?

答案是肯定的。海洋哺乳动物的体液含盐量与陆地上的亲戚没有不同,只有海水的1/4,饮用海水会给肾脏带来沉重负担,所以它们一般不喝海水。

海栖哺乳动物可以通过食物获取水分,并且可以通过食物的代谢分解在体内产生水。以鱼类为食的海洋哺乳动物,其食物含盐量与其自身血液相似,从而完全避免了排盐问题。事实上,对加利福尼亚海狮的一项研究表明,这些动物可以完全从鱼类饮食中获取水分,从而在不饮用任何淡水的情况下生存。

海洋哺乳动物不会出汗,所以它们不会因排汗而失水。它们也不在烈日下暴晒,绝大部分时间都在水下,而且它们在呼吸时也不会失去水分。因此,它们不需要像人类一样摄入太多的淡水就能健康生存。

3海洋爬行类动物

海蛇

大多数长吻海蛇终生都在海洋中度过。在剧毒的毒液的庇护下,长吻海蛇能在全世界大部分海洋中活动,它们跟随洋流运动,在海洋表面附近捕食鱼类。与其他爬行动物一样,海蛇也需要喝水维持生存。

研究者曾经认为这些蛇从海洋中喝水。“之前的教科书上写的是海蛇喝海水,然后利用舌下的盐腺排泄出多余的盐,”佛罗里达大学的生物学者Harvey Lillywhite说道。但最近的研究已经证明上述观点是错误的,一项新研究认为长吻海蛇主要通过饮用海洋表面聚集的雨水补充水分。

当旱季转变为雨季的时候,越来越少的海蛇口渴,这就说明它们之前一定解决了口渴的问题。随着降雨的增加,海洋表面的最上层不断稀释,于是便出现了一个暂时不含海水的淡水层。如果盐度降低的足够多,长吻海蛇就可以饮用这部分水,在数个月未喝水的情况下重新补充水分。

对淡水的依赖,经常限制海蛇的分布,它们通常分布于靠近大量淡水资源的海洋附近,比如河口或泉水。

海龟

在海龟产卵季,人们时常能看到岸边海龟在孵卵,同时也有许多人发现海龟会时不时留下眼泪,这是为什么呢?

其实,海龟的眼泪就是海龟排出的多余的盐分。海龟的眼窝后面有一种排盐的腺体,简称“盐腺”,多余的盐分就是通过这盐腺分泌出来的,盐腺的分泌物是浓盐液,这些浓盐液会顺着眼睛边缘慢慢流淌出来,于是看上去,就好像海龟在流泪似的。

4海洋脊椎类动物

如果我们仔细观察海鸥、信天翁之类的海鸟,就会发现它们在喝水时,一边喝一边还往外漏,一口一口地喝进去,又一滴一滴地漏出来,是它们的尖嘴巴喝水困难吗?

不要小瞧这些鸟类的尖嘴巴,它们的嘴巴周边长满了毛刺,喝水时,不需要把嘴巴完全浸到水里,水就可以通过嘴巴周边的毛细管被吸上来,当它们把头抬起来时,嘴巴一张一合,水就被吞进肚里了,一般不会漏出来。

那么海鸥嘴巴漏水是怎么回事呢?

其实海鸥也是有跟鱼类一样的海水淡化装置。这些海鸟的鼻部构造与其他鸟类不同,它们的鼻孔像管道,叫做管鼻,管鼻周围是所谓的“去盐腺”,海鸥对喝到口腔内的海水通过吸气加压的方式,让水在去盐腺的表皮膜过滤后,进入体内,留下的浓盐液则通过鼻管排出去,于是看上去好像海鸥的嘴巴在漏水,其实它们在漏浓盐液。

海洋动物形形色色

喝水的方式也林林总总

正是凭借这些绝招

海洋动物们能在大海中自由地生活着

来源:国家地理


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