水是生物界最重要的物質,沒有它誰都會死,不論是高級動物,還是低級動物。
而這個水指的是淡水,淡水是一種很寶貴的資源,動物們為了一個淡水源頭可以打得你死我活。
水是生命之源
别說動物了,曆史上的人類也為了水源問題打仗,直到現在都沒有停止。
可是,生活在陸地上的生物可以喝淡水,那麼生活在海洋裡的生物它們喝什麼水呢?
人每天要喝水
水是生命之源生命離不開水的根本原因在于,它起源于海洋。地球上任何一個生物,在大約38億年前都有同一個祖先。
正是因為是在海洋裡面出産,所以生物體内含量最多的物質是水。
以人類為例,我們身體的70%左右都是水,嬰兒更多,超過了80%,即便是老年人,水分含量也在50%到60%,身體的一半多都是水。
人體器官中,含水量最多的是眼睛和血液,均在90%以上,大腦的含水量也在75%。
如果人類不喝水,那麼我們的身體就會開始響起警報,很多生命的必須活動不能進行。
人在不同年齡的含水量
維持人體的化學反應,如氨基酸合成蛋白質、脫氧核苷酸合成DNA雙鍊結構等,都要在水的環境中進行。
當人體大量失水,身體内的水分含量達不到這些生命活動的必須,那麼人類就會面臨死亡的危險。
人體内的水還會将生物活動産生的含氮廢物,如尿素排出體外,如果缺水無法及時排出多餘的尿素,就會被自己的尿毒死。
多喝水有助于排出毒素
地球上的水占據了79%,但是絕大多數是水都是鹹水,隻有淡水是可以飲用的。
可是,淡水資源僅占據地球水資源的28%,并且分布極其不均勻,旱的旱死,澇的澇死。
為什麼不能喝海水或者鹹水湖的水呢?因為這樣的水越喝越渴!
人體的含鹽量為0.9%,海水卻擁有3.5%的含鹽量,如果喝海水下去,就會形成細胞内外巨大的鹽濃度差。
海水是鹹的
水有一個特點,喜歡自發地從低濃度跑到高濃度去,所以人體細胞内的水就會竄到細胞外去,造成細胞的嚴重失水。
這就好比吃鹹菜不配稀飯,越吃越鹹,口渴了喝海水,越喝越渴。
所以,人哪怕是要渴死了,也不能喝海水,不然死得更快。
不僅人不能喝海水,絕大多數動物也不能喝海水,那麼生活在海洋裡的動物,都是怎樣喝水的。
不能喝海水
海洋動物的喝水問題海洋裡的動物根據在海裡生活的時間不同,分為三個喝水門派。
第一個門派食物取水,是那些從陸地返回海洋的動物們獲取水的辦法,比如鲸豚類、鳍足類,還有那些滅絕的魚龍、滄龍等。
這類動物在海洋中生活的時間比較短,它們通過吃的食物獲得淡水。
說來也奇怪,所有生物細胞的含水量都差不多,并且含鹽量也相差無幾,因此可以通吃海洋動物肉類的方式獲得水分。
這一招因紐特人也幹過,直接生吃海洋動物的肉,不僅能獲得水分,還能獲取維生素。
海洋哺乳動物通過食物獲取水分
第二類門派,排鹽大法。
這類生物它們相當于喝海水了,但是通過各種辦法把鹽分排出去,比如鲨魚的皮膚、海龜的眼淚、魚類拉的高尿酸屎。
這些動物在海洋中生活的時間上億年了,早就已經針對海洋環境對自身進行了魔改。
它們通過改變自身的細胞内外的壓力,将鹽分排出體外,就像武俠小說中的人中毒了,用内功将毒逼出來。
内功不行的人就逼不出來毒素,同類,這類動物的老年個體排鹽能力較弱,就會出現排鹽不及時,最後死亡。
海龜通過流淚排鹽
第三類門派就比較玄學了,那就是選擇加入海水,将自己的細胞成分調整到和海水相似的程度。
這一類海洋動物都是非常古老的物種,比如水母,它身體的95%以上都是水,除了它自己的蛋白質和膠質,剩下的成分和海水比較接近。
以我們常吃的海蜇皮為例,它屬于缽水母綱,含鹽量大約3.3%,所以即便是不拌任何佐料,海蜇皮也自帶鹹味。
涼拌海蜇
當然,水母這種超級含水量也給自己帶來的麻煩。
首先它們不能離開水太久,否則就會直接曝曬而死,并且死後很難留下痕迹。
其次,由于含水量太重,它是很多海洋動物補充水分的理想來源,這也導緻水母會成為其他動物的食物。
不過水母也是進化出了刺細胞來保護自己,讓其他海洋動物再怎麼饞它的身子也無可奈何。
大部分水母有毒
動物們的出場設備陸地上的所有動物都是從老家海洋爬出來的,本身也具備以上這些技能之一。
但是到了陸地之後,淡水變得比較容易獲得,久而久之,陸地動物很多都需要額外補充水分。
生活在淡水裡的魚類,它們的細胞其實和生活在海洋裡的魚類沒有什麼區别,甚至連含鹽量都相差無幾。
但是,它們已經失去了調節細胞内外滲透壓的能力。
淡水魚不能進入鹹水生活
因為淡水的含鹽量遠小于細胞内的含鹽量,因此淡水都是主動進入淡水魚的細胞内的。
一旦淡水魚進入鹹水,它們的細胞就會開始失水,自己攔都攔不住,最後活活“幹”死在海水裡。
可是奇怪的是,有一些鹹水魚,它就能進入淡水,比如洄遊類的大馬哈魚,平時生活在海裡,但是要回到河流的上遊産卵。
關于這類神奇的操作,動物學家們認為,大馬哈魚的祖先,很有可能進入了淡水但是後來又返回了大海,于是才留下了這樣的印記。
洄遊的魚類
對于洄遊的鹹水魚來說,它們在淡水裡不會存在失水,反而可以不用耗費能量排鹽,于是将這部分能量用在了逆流而上回老家的路上。
至于生活在陸地上的哺乳動物,基本上已經離不開淡水了,離開了就得涼涼。
不過這其中也有例外,一些生活在沙漠中的動物,比如沙鼠,它通過高度濃縮自己的尿液強行将體内的廢物排出,讓自身的含鹽量與海水相同。
沙鼠也是少有的可以喝海水的陸地動物。
說了這麼多,反正人是不可能喝海水的,那麼不幸流落孤島成為了魯濱遜,應該如何自救呢?
敢喝海水的沙鼠
流落孤島水是人類必須解決的一個問題,并且水還得幹淨,不然喝了髒水可能涼得更快。
孤島上的淡水幾乎沒有,人類應該如何保證自己的水攝入呢?
自然界最直接的淡水是雨水,地球上絕大部分地方的雨水都不是鹹的,哪怕是在海上也是。
可以在島上接雨水,再将雨水燒開飲用。
如果運氣非常不好,掉到了一座島嶼很少下雨,那就得采取分離海水的辦法了。
海洋中的孤島
海水分離的辦法有很多,什麼反滲透法、離子分離法、沉澱法等等,這些都需要很強大的化學設備以及機械設備支持,荒島上不可能存在。
那麼就隻能采取最簡單的辦法,蒸餾法,利用加熱海水讓它蒸發,然後遇冷凝結成水滴,得到的水是淡水。
這個辦法早在幾千年前人類就已經發現,還在這其中得到了産物——海鹽,由此開啟了人類的制鹽史。
蒸發海水獲得鹽分
海洋不僅是所有生物的老家,更是一座大寶庫,裡面不僅含有鹽,還有其他物質,比如金屬元素鐵、錳、金等,甚至組成水的氫元素,都成為了人類未來的能源。
分解海水可以獲得氫氣,氫氣被認為是最清潔的燃料,沒有之一,因為根本不會産生任何污染氣體。
氣的燃燒産物是水,水又能再次分解出氫氣,實現了循環利用。
氫被譽為未來的清潔能源
感謝海洋的饋贈,感謝地球的饋贈。
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