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[分享] 海水很咸不能喝!那海洋動物是怎麼喝到淡水的?

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發表於 2019-4-16 11:31:12 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
 
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水是人體的重要組成部分
一個成年人體內所含水分約佔體重的60%
一個健康成年人每天生理上
大約需要2~3千克水
用來維持人體內的
消化、吸收、營養輸送和廢物排泄等機能
因此說水是人類的生命之源一點都不為過
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那麼海水與我們平時所喝的淡水一樣嗎
答案當然是不同
海水中含有高濃度的氯化鈉及其他礦物鹽
所以它不僅比較咸而且密度比淡水大
由於海水中鹽的濃度比人的體液的濃度大
喝下後會析出體液中的水分而使人體失水
所以不能喝

對於人來說海水與淡水有天壤之別
那麼對於海洋生物呢?
這些被海水環繞的海洋生物是直接飲用海水嗎
還是也跟人類一樣需要淡水呢?
現在就讓我們來了解一下吧
1.魚類


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大家對於常吃的海魚有沒有過這樣的疑惑?
海魚雖然生活在海裡,喝著海水,
卻一點都不咸


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其實在海洋中生活的魚類,它們的鰓部有一種細胞叫做“泌氯細胞”,當海水通過鰓部時,“泌氯細胞”能將很鹹的海水迅速淡化。

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不僅如此,海魚還能通過“電滲膜法”淡化海水。海魚的表皮粘膜、口腔粘膜和內腔粘膜,都是一種半滲透膜,當魚喝進海水時,海水被口腔粘膜和內腔粘膜隔離在腔內,通過呼吸時的壓差使水分子滲透過粘膜進入體內,而鹽分無法通過,則被排出到體外。如果有少量鹽分進入體內時,魚類還可通過自身的生物電作用,將水分子中的氯化鈉電離,形成正負離子後滲出粘膜外。現在人類使用的海水淡化器就是科學家根據海洋魚類的“電滲膜法”原理研究出來的。
電滲析海水淡化
1954年,海水淡化裝置問世,電滲析法是最先用於海水淡化製取飲用水和工業用水,後來在廢水處理方面也得到較廣泛應用,與工業融合最為密切。
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電滲析法的原理:在外加直流電場作用下,利用離子交換膜的透過性(即陽膜只允許陽離子透過,陰膜只允許陰離子透過),使水中的陰、陽離子作定向遷移,從而達到水中的離子與水分離的一種物理化學過程。
在陰極與陽極之間,放置著若干交替排列的陽膜與陰膜,讓水通過兩膜及兩膜與兩極之間所形成的隔室,在兩端電極接通直通電源後,水中陰、陽離子分別向陽極、陰極方向遷移,由於陽膜、陰膜的選擇透過性,就形成了交替排列的離子濃度減少的淡室和離子濃度增加的濃室。
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電滲析法不僅可以淡化海水,也可以作為水質處理的手段,廣泛應用於化工、輕工、冶金、造紙、海水淡化、環境保護等領域。
鯊魚
因為海水的含鹽量要比海魚身體組織中的含鹽量高得多,海水的滲透壓力也大於它們體內的滲透壓。在這樣的壓強下,海產硬骨魚類體內的水分不斷通過身體表面(尤其是腮的廣大表面)不斷滲出。為此,海產硬骨魚類必須不斷喝水以補充流失的水分。

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鯊魚的情況則大有不同了。鯊魚是魚類中的軟骨魚,它與需要喝水的海魚不同,鯊魚是不喝水的,它有自己特有的生存方式:在血液中保存尿素使自己適應海水中的生活。因為它血液中含有許多尿素,使體內的滲透壓比海水大,海水因此就能從腮膜不斷滲透進魚的身體裡,所以它們不但不喝水,反而經常排尿,這樣才能維持體內的酸鹼平衡。

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曾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,就是因為鯊魚體內積存了很多尿素。

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2.海洋哺乳類動物
在海洋裡除了魚類外,還生存著以食魚為生的海洋哺乳動物,這些生物也需要飲用淡水嗎?
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答案是需要的。海洋哺乳動物的體液含鹽量與陸地上的親戚沒有不同,只有海水的1/4,飲用海水會給腎臟帶來沉重負擔,所以它們一般不喝海水。
海棲哺乳動物可以通過食物獲取水分,並且可以通過食物的代謝分解在體內產生水。以魚類為食的海洋哺乳動物,其食物含鹽量與其自身血液相似,從而完全避免了排鹽問題。事實上,對加利福尼亞海獅的一項研究表明,這些動物可以完全從魚類飲食中獲取水分,從而在不飲用任何淡水的情況下生存。

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海洋哺乳動物不會出汗,所以它們不會因排汗而失水。它們也不在烈日下暴晒,絕大部分時間都在水下,而且它們在呼吸時也不會失去水分。因此,它們不需要像人類一樣攝入太多的淡水就能健康生存。

3.海洋爬行類動物


13.jpg 海蛇


多數長吻海蛇終生都在海洋中度過。在劇毒的毒液的庇護下,長吻海蛇能在全世界大部分海洋中活動,它們跟隨洋流運動,在海洋表面附近捕食魚類。與其他爬行動物一樣,海蛇也需要喝水維持生存。
研究者曾經認為這些蛇從海洋中喝水。“之前的教科書上寫的是海蛇喝海水,然後利用舌下的鹽腺排泄出多餘的鹽,”佛羅里達大學的生物學者Harvey Lillywhite說道。但最近的研究已經證明上述觀點是錯誤的,一項新研究認為長吻海蛇主要通過飲用海洋表面聚集的雨水補充水分。

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當旱季轉變為雨季的時候,越來越少的海蛇口渴,這就說明它們之前一定解決了口渴的問題。隨著降雨的增加,海洋表面的最上層不斷稀釋,於是便出現了一個暫時不含海水的淡水層。如果鹽度降低的足夠多,長吻海蛇就可以飲用這部分水,在數個月未喝水的情況下重新補充水分。
對淡水的依賴,經常限制海蛇的分佈,它們通常分佈於靠近大量淡水資源的海洋附近,比如河口或泉水。

海龜

在海龜產卵季,人們時常能看到岸邊海龜在孵卵,同時也有許多人發現海龜會時不時留下眼淚,這是為什麼呢?

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其實,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。

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4 . 海洋脊椎類動物
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?

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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里,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?

其實海鷗也是有跟魚類一樣的海水淡化裝置。這些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
正是憑藉這些絕招
海洋動物們能在大海中自由地生活著
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資料來源:國家地理《冷知識:幾乎不登陸的海蛇如何解渴?靠海洋表面聚集雨水補充水分》、《想問就問吧2:有關冷知識的2000個趣味問題》、《動植物百科》、《魚在水里喝水嗎?》大科技雜誌社《海洋動物如何喝到淡水?海龜流淚排出鹽分,鯊魚為排鹽積存尿素》
來源:海洋網


 

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