海水中的盐分对于大多数生物而言都是一种挑战,尤其是对于海洋动物。一般来说,每升海水中大约包含35克的盐,这一数字与我们血液中的盐含量相差甚远。
那么,如此咸的海水对于海洋动物来说是如何变得“饮用”得了的呢?
首先,我们得知道为什么海水的高盐度是个问题。以人类为例,每日的盐摄入建议量仅为6克,超出这个限制可能导致高钠血症甚至生命危险。
实际上,海水的盐分占3.5%,而血液的盐度仅为0.6%。即使是为了生存而进化得非常适应海洋环境的海洋动物,也不能直接饮用海水。
事实上,它们体内的血液和其他体液的盐分浓度与陆地哺乳动物几乎是相同的。
那么,海洋动物如何应对这一挑战?首先,让我们从鱼说起。大多数海鱼的鱼鳃中有一种氯细胞,能够产生一种酶叫做鳃Na+/K+ATPase。
这种酶的作用在于,随着鱼类摄取海水,盐分会不断地在其体内积聚,而这种酶则帮助它们去除血浆中的多余盐分,即便这会消耗更多能量。
软骨鱼,例如鲨鱼和鳐鱼,也有其独特的方式来维持体内的盐分平衡。虽然它们的体液中的盐浓度只有海水的三分之一,但它们通过在体液中合成尿素来调节渗透压浓度。
通常,尿素是脊椎动物蛋白质代谢的终点产物。高浓度的尿素通常被认为是不正常的,因为它是一种废物。
但是,软骨鱼通过乙胺的有机物质修饰(TMAO)来解决尿素对酶的不利作用。
至于那些生活在海洋中的哺乳动物,如海狮和海豹,它们的尿液中的盐分浓度比海水高2.5倍,帮助它们排放体内的多余盐分。
但这还不够,因为海水的高盐度意味着海洋动物的水分损失会比陆地动物更快。为了适应这种环境,海洋动物进化出了多种方法来过滤和吸收海水中的盐分。
肾脏在调节动物体内盐分的过程中扮演了核心角色,无论是在陆地还是海洋中。它可以过滤掉多余的盐分,并在渗透压的作用下带走多余的水分。因此,海洋动物的肾脏和过滤系统都承受着巨大的压力。
在丰富多彩的海洋生态中,动物们都有其独特的适应机制以应对环境中的盐浓度。例如,硬骨鱼,这类生物具有强大的肾脏,它们能够不断摄取海水,将多余的盐分排放出去。
而不同于这一逻辑,鳍足类和鲸目类哺乳动物常常避免直接饮用海水。相反,他们从猎物的蛋白质中获取水分,这种水分也称为代谢水。
海龟为人们提供了另一个引人注目的例子。当我们看到它们流泪,可能会误以为是出于某种情感。
但实际上,这是它们从体内排除多余盐分的方式。此外,还有像幽灵虾这样的生物,能够调节体内细胞的盐浓度,以适应环境中更高的盐浓度,进而维持与外界的渗透压平衡。
当然,即使是在这样的海洋环境中,哺乳动物的生理机制还是维持其陆地表亲的特点。例如,它们的肾脏仍然保留了高效的排毒和滤水功能。
尽管海洋哺乳动物有能力排泄比海水浓度更高的尿液,但这并不意味着它们可以长时间饮用海水。
对于淡水鱼和海鱼之间的差异,事实是尽管海鱼可以在淡水中短暂生存,淡水鱼却很难在高盐浓度的海水中生存。海水的高盐浓度会导致淡水鱼迅速脱水,可能会导致身体膨胀。
与此同时,全球海洋面临的挑战不止于生态平衡。污染和部分地区的海水盐浓度变化都对海洋生物构成了威胁。
这种威胁甚至超过了污染。因此,我们需要认识到,维护海洋生态平衡不仅仅是为了保护海洋生物,也是为了维护地球上的生物多样性。
综上所述,海洋生物如何适应海水的盐浓度并不是一个简单的话题。这背后涉及到许多生物的生理、生态和进化适应。
而我们,作为地球上的居民,也有责任去保护和维护这一独特的生态系统,为后代留下一个健康的海洋环境。
估计以后海里的鱼都是能抗核污染的
除了氯化钠,其他盐类又是如何处理的……
有事的都死了,不要拿人体生理体能和动物比,就比。