海洋動物如何喝到淡水?
海龜為什麼流淚
生活在我國東南沿海的居民知道,海洋中的海龜經常爬到陸地上來生蛋,但讓人們不解的是,海龜在陸地上一直在流眼淚,它們為什麼會流眼淚呢?
許多人猜測,可能海龜生蛋就像女人生孩子一樣非常痛苦,流淚是海龜痛苦的反應;知識多的人則認為是海龜離開海水後,為了防止眼睛乾澀或灰沙進入眼睛,通過流眼淚來保持眼睛的濕潤。這些猜測都有些想當然,其實海龜在海里也是流眼淚的,只是在海里流出的眼淚隨時就與海水混合了,不會形成淚珠,也就不會被人看到,人們只能看到陸地上的海龜流眼淚。
如果我們檢驗一下海龜眼淚的成分,就會發現它的眼淚含鹽量很高。原來,生長在海里的海龜幾乎從沒有喝過淡水,飲用水就是周圍鹹鹹的海水,那麼海龜怎麼能保證自己不越喝越渴呢?它只要能把喝進肚裡的海水中的鹽分排泄出來,也就相當於喝到的是淡水了。
海龜的眼淚就是海龜排出的多餘的鹽分。海龜的眼窩後面有一種排鹽的腺體,簡稱「鹽腺」,多餘的鹽分就是通過這鹽腺分泌出來的,鹽腺的分泌物是濃鹽液,這些濃鹽液會順著眼睛邊緣慢慢流淌出來,於是看上去,就好像海龜在流淚似的。
海魚渴了怎麼辦
如果我們食用生活在海洋中的一些魚類,會發現它們的肉與淡水魚的肉一樣,並沒有鹹味。它們同樣需要用淡水維持生命,但它們一生喝的都是海水,所以它們必須能夠不斷地把喝進體內的鹽分排泄出來。
這些魚類主要的排鹽器官在它們的鰓部,鰓片上有一種特殊的細胞組織,被科學家稱為「氯化物分泌細胞」,可以高效地把魚體內過多的鹽分迅速排出體外,另外,它們還可以通過腎臟排出一部分鹽分。
那麼,這些特殊的細胞或組織是如何排鹽的呢?原來,這些細胞的細胞膜比較特殊,膜上嵌有很多專門轉運離子的蛋白質,而且這些蛋白質轉運的方向是單向的,不斷把鹽離子抽到細胞外的分泌渠道里,進而排出體外。這些蛋白質有點類似於水泵的作用,水泵把水從一個位置不斷地抽送到另一個位置,而蛋白質則是把鹽離子不斷地轉運到細胞膜的外面。
鯊魚喝水有奇招
還有些海魚則另有對付鹽水的絕招。比如像鯊魚、鰩魚之類的魚類,它們的骨質比較軟,不需要特殊的細胞來排鹽,而是採取一種讓海水中的水分子自動與鹽離子道別,「迫不及待」地進入魚類身體的方式。那麼這些魚是如何做到的呢?
原來,它們在自己體液里積存了大量尿素,這可以讓它們的體液的滲透壓高過體外海水的滲透壓,壓力差使海水中的水分子通過鯊魚鰓裂的細胞,自動向鯊魚的體液中移動,也就是說,這些魚的體液可以從海水中奪取水分,來供自己的身體代謝使用。
吃過鯊魚肉的人介紹說,鯊魚肉很不好吃,而且無論怎麼清洗,都有一股刺鼻的氨味,這就是因為鯊魚體內積存了很多尿素。
其實,一些耐鹽植物也是採取類似鯊魚的絕招,讓體內細胞液含糖量高,增大了滲透壓,從而可以從周圍鹽鹼地里汲取足夠的水分。
海鷗嘴巴在漏水?
如果我們仔細觀察海鷗、信天翁之類的海鳥,就會發現它們在大海上生活時,也是喝海水,但它們在喝水時,一邊喝一邊還往外漏,一口一口地喝進去,又一滴一滴地漏出來,是它們的尖嘴巴喝水困難嗎?
不要小瞧這些鳥類的尖嘴巴,它們的嘴巴周邊長滿了毛刺,喝水時,不需要把嘴巴完全浸到水裡,水就可以通過嘴巴周邊的毛細管被吸上來,當它們把頭抬起來時,嘴巴一張一合,水就被吞進肚裡了,一般不會漏出來。
那麼海鷗嘴巴漏水是怎麼回事呢?
仔細觀察我們會發現,那些「漏」出的水並不是從嘴裡漏出來的,而是從鼻子里流淌出來的。原來海鷗等海鳥也不可能靠海水為生,它們是通過特殊的方式把海水淡化之後,再吞進肚子里。
海鳥的鼻部構造與其他鳥類不同,它們的鼻孔像管道,叫做管鼻,管鼻周圍是所謂的「去鹽腺」,海鷗對喝到口腔內的海水通過吸氣加壓的方式,讓水在去鹽腺的表皮膜過濾後,進入體內,留下的濃鹽液則通過鼻管排出去,於是看上去好像海鷗的嘴巴在漏水,其實它們在漏濃鹽液。
海洋動物形形色色,喝水的方式也林林總總,不過海洋動物把海水變成淡水的絕招則不外乎這幾種:或者通過分泌細胞的轉運蛋白質把鹽分轉運出去,或者通過加大體內滲透壓只吸收海水中的純水,或者給海水加壓讓淡水濾過細胞膜進入體內。正是憑藉這些絕招,海洋動物們在大海中愜意地生活著。
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