鱼还会口渴?!那它怎么喝水呢?
鱼生活在被水包围的世界中,它们会感觉到口渴吗?如果会,它们如何喝水呢?
要回答这些问题,我们首先来复习一下渗透作用,简单来说,水作为溶剂,会从低浓度溶液通过细胞膜(半透膜),扩散到高浓度溶液,直到细胞溶液浓度可以与外部环境浓度达到某种平衡。
中间为半透膜
图源:wikipedia
所以一条鱼 “喝”了多少水,与其生存的环境中盐分的含量密切相关。虽然鱼的确会用嘴巴喝一些水,但它们主要还是通过渗透作用,用皮肤和鳃来吸收水分。
夏威夷大学的海洋生物学家Tim Grabowski说:“你可以把鱼想象成一艘漏水的船,你必须不断地控制水分和盐分的移动才能保证船不会沉下去。”
让我们先来了解一下生活在海洋中的鱼类是如何保持水分的。大约每升海水含有35克的溶解盐,而鱼的每升血液中大约只含有9克的盐。这种不平衡将导致鱼体内的水分不断地流失到外部环境中,且盐分会不断进入鱼的体内。因此,生活在海里的鱼总会感到口渴,它们无时无刻不在喝水。
海水又咸又苦,海水鱼为什么没有变成咸鱼呢?
这些鱼类需要一种既能保留它们从海洋中摄取的水分,又能排出体内盐分的方法。这就离不开它们的“海水淡化器”了,海水鱼的鱼鳃中有一种专门的细胞——泌细胞,它们本质上能充当迷你泵,主动将盐排出体外。此外,为了保留尽可能多的水分,生活在海洋中的鱼类很少排尿,即使排尿,它们的尿液也齁咸齁咸。
而淡水鱼在水分这方面,面临着与海洋鱼类完全相反的挑战。如果你是一条淡水鱼,那你所面临的问题是水会被不断地泵入你的体内。
过多的水分可并不是什么好事儿,因为鱼类身体中盐分的含量对于调节血压和维持肌肉功能至关重要,而过多的水分则会稀释你身体中盐分的含量。因此淡水鱼需要努力将多余的水分排出体外。
淡水鱼在进食时可能会偶而摄入一些水,但它们从来不会主动喝水,反而是会不停地排尿。但不用担心你会在满是鱼尿的湖泊或河流中游泳,因为淡水鱼尿液主要的组成部分只是水而已。
与生活在海洋中的鱼类似,淡水鱼也有泌氯细胞。但与海水鱼相反的是,淡水鱼的泌氯细胞是将盐分不断泵入体内,而不是泵出。
而要想将水分排出体外,也需要花费很多力气。所以无论是生活在海洋中还是淡水中的鱼类,都需要付出一些代价来维持身体和外部环境之间的平衡。
有些鱼类另辟蹊径,例如,鲨鱼会在体内保持高浓度的尿素,(因此鲨鱼体内常有股尿骚味儿)。通过保持海水、尿素以及血液三者间的平衡,来阻止体内的水分被动地流失到海中,它们的含盐量和海水基本相同。而当它们摄入了海水时,鲨鱼会通过直肠腺体中的泌氯细胞排出多余的盐分。
然而,无论这些鱼类的机制是什么样的,所有鱼类不被渴死的关键都是找到完美的水盐平衡。
来源 | livescience
翻译 | 康佳妮
部分图片 | 图虫创意
微信编辑 | 未末
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