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海水因含鹽度高無法直接飲用,為什麼魚類卻能喝那麼鹹的海水?

引言:對於自然界絕大多數生物來說,淡水才是能夠直接飲用的水源,而鹹水因為含鹽度比較高而不適合直接飲用。但在地球的海洋里生存著大量的海洋生物,它們不但需要氧氣而且也需要水分,那麼它們能夠直接飲用海水嗎?

世界上的魚類大概可以根據水體環境的不同分為淡水魚和鹹水魚,我們日常所食用的河鮮就屬於淡水魚,海鮮則屬於鹹水魚。淡水魚能夠直接飲用淡水水域中的水,但鹹水水域中含有大量的鹽分,海魚是能夠喝大量的海水呢?實際上並非所有的魚類都需要喝水,它們喝水的行為在一定程度上依賴於身體內部和外部的環境差異。學過中學生物的朋友就會知道,在不同濃度下的細胞會呈現不同的形態,而細胞攝入水分就是生物要喝水的原因。

由於細胞內的液體濃度和外界濃度並非時時保持相等的,因此需要通過滲透壓來保持兩者的平衡。因此當細胞處在低濃度的環境中時就會吸收水分,如果沒有一種機制來限制它吸水的程度,那麼細胞最後會漲破。當細胞處在高濃度的環境中時,就會不斷排除水分來保持滲透壓平衡。同樣地,如果沒有一種機制來保護細胞的話,最後細胞會脫水而亡。而魚類是否需要喝水也取決於身體內細胞液體濃度和外界液體濃度的差異,這樣的情況大概可以分為以下三種。

第一種情況,如果魚類身體內細胞液體濃度高於外界液體濃度的話,這時候它不但不需要主動攝入水分,而且還需要主動地將身體內的水分排出去,這是為什麼呢?因為在這種情況下細胞內外會有一個濃度差,細胞內的濃度高,因此會自動地從外界環境中攝入水分。為了避免身體吸入過多水分而漲破,魚類必須主動將多餘的水排出體內。我們看到一些死魚總是漂浮在水面上,因為當魚死亡之後體內的滲透壓系統就失效了,大量的水分進入魚的體內,導致它膨脹起來。

第二種情況就是魚類體內細胞的液體濃度和外界液體濃度大致相等,這種情況是最理想的,因為魚類並不需要主動通過攝入水分或者排出水分來保持身體內的滲透壓平衡。這種情況下細胞里的水能夠自動和外界進行交換,海洋中存在許多這種類型的魚類,它們被人類稱為「海洋軟骨魚」,例如鯊魚和電鰩。

第三種情況就是魚類體內細胞的液體濃度小於外界液體濃度,這種情況和第一種情況恰恰相反,魚類同樣需要通過主動行為來保持體內的滲透壓平衡。處於這種情況的魚類如果不主動攝入水分的話,細胞內的水分就會被外界高濃度的液體所吸收,導致魚體內水分缺失。那麼對於生活在海洋里的魚類來說,它們能深入含鹽分比較高的海水嗎?

科學家表示是可以的,因為通過對海魚身體構造的研究,人們發現海魚的魚鰓在過濾海水方面發揮了很重要的作用。在魚鰓中存在一種名為「濾氯細胞」的細胞,它能夠將海水中的氯離子擋在魚體外,這樣保證魚類攝入的水分中含鹽度不會太高。自然界任何生物的存在似乎都有一定的道理,大自然真是鬼斧神工。

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