问题

鲸鱼等海洋哺乳动物都是喝海水补充水分的吗?陆地哺乳动物为何只喝淡水?

回答
这个问题很有意思,涉及到生物在不同环境中生存的精妙之处。简单来说,鲸鱼它们虽然生活在海洋里,但它们并非直接靠喝海水来补充水分,而是有一套独特的生理机制来应对高盐环境。而陆地哺乳动物,它们需要淡水是因为它们的肾脏结构和代谢方式决定的,无法有效处理大量的盐分。

咱们来详细说说。

鲸鱼,这些海洋巨兽,如何“喝水”?

首先要明确一点,鲸鱼和其他海洋哺乳动物(比如海豚、海豹、海狮等)的确生活在咸咸的海水里,但它们不傻到像我们一样咕咚咕咚地大口喝海水来解渴。如果它们那样做,身体里的盐分会急剧升高,导致细胞脱水,后果不堪设想。

那么,它们的水分从哪里来呢?主要有两个途径:

1. 食物中的水分: 鲸鱼的食物,比如鱼类和磷虾,虽然生活在海水中,但它们自身的体液浓度比海水低(或者说,它们的身体能更好地排出盐分)。这意味着,这些食物本身就含有相当一部分水分。当鲸鱼捕食、吞咽这些猎物时,就相当于摄入了食物中的水分。这就像我们吃蔬菜水果一样,它们本身就含有大量水分。

2. 代谢水分: 这是最关键也最让人惊叹的部分。所有的哺乳动物,包括鲸鱼,在进行新陈代谢(消化食物、产生能量)的过程中,都会产生一种副产品——水。这个过程叫做“代谢水的生成”。想象一下,食物在你身体里被分解,能量被释放出来,同时伴随着水的产生。鲸鱼的新陈代谢效率非常高,产生的代谢水足以满足它们的一部分水分需求。

那么,它们体内过多的盐分是怎么处理的呢?

这才是鲸鱼真正厉害的地方。它们拥有一套非常发达的肾脏和排泄系统,能够高效地将体内多余的盐分排出体外:

高度浓缩尿液: 鲸鱼的肾脏比陆地哺乳动物的肾脏更强大,能够产生比海水盐浓度还要高的尿液。这意味着它们能把身体里积累的盐分,以尿液的形式排出,而且排出的尿量相对较少,最大限度地保留水分。这就像一个非常高效的“盐过滤器”。
排泄盐分到鼻腔: 有些鲸鱼,比如海豚,它们的鼻腔里有特殊的腺体,可以将一些盐分排到鼻腔中,然后通过喷水时一起排出体外。这是一种额外的盐分“处理”方式。
饮用少量海水(但非常精妙): 在某些特殊情况下,比如长期无法获得足够的食物水分时,鲸鱼可能会少量饮用海水。但这并不是直接“喝”,而是一种非常精密的调控过程。它们会先在体内通过某种机制将盐分过滤掉一部分,然后再摄入,并且会配合高效的排泄来维持体内的水平衡。但总的来说,它们不是依靠大量饮用海水来补充水分的。

为什么陆地哺乳动物只喝淡水?

这背后其实是进化和生理上的取舍。陆地哺乳动物进化出了适应陆地干燥环境的身体结构和代谢方式,而海水对它们来说是“毒药”。

1. 肾脏处理能力有限: 陆地哺乳动物的肾脏虽然也能过滤盐分,但其效率远不如海洋哺乳动物。它们的肾脏无法产生比海水盐浓度更高的尿液。如果陆地哺乳动物喝下大量海水,它们体内的盐分会迅速升高,超过肾脏的排出能力。
2. 代谢平衡被打破: 为了排出这些多余的盐分,肾脏需要消耗大量的水来稀释盐分,然后才能排出。这就意味着,喝了海水反而会消耗掉身体里更多的水分,导致严重的脱水,这与喝水的初衷完全相反。
3. 对水的需求方式不同: 陆地哺乳动物主要通过饮用淡水来补充水分。它们的食物中的水分含量虽然也有,但相比于海洋哺乳动物的猎物,往往不是主要的水源。而且,陆地环境的缺水风险也迫使它们进化出直接利用淡水的生理机制。

简单打个比方:

你可以把海水想象成一种高浓度的盐水,而陆地哺乳动物的身体就像一个只能处理“低浓度盐水”的过滤器。如果给它灌入高浓度盐水,它不但排不出去,反而会被堵塞,并且因为要处理这些盐水而消耗掉自己体内的“清水”。

而鲸鱼的身体就像一个拥有超强过滤能力的机器,它能轻松处理高浓度盐水,并且能高效地从食物和代谢过程中获取水分。

所以,鲸鱼它们不是在“喝海水”,而是通过一套精密的生理系统,在高盐环境中维持着生命所需的水分平衡。而我们陆地哺乳动物,则需要依赖纯净的淡水来维持身体的正常运作,这是亿万年进化留下的印记。

网友意见

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是的。海洋哺乳类都是要喝海水的。它们除了喝海水,还可以从获取的食物中得到水分。食物中的水分并不单指当中的液体部分,也包含食物分解后产生的水分。加在一起其实挺多的。海洋哺乳动物需要摄入海水这个观点也是近二十年左右才普及开的。我翻了一些资料,七十年代左右的论文都还普遍认为海洋哺乳类是不喝水的,因为海水实在是太咸了。

那么后来为什么又推翻了这个结论呢?答案实在是有点搞笑。

如果想要从海水中获取水分,我们就必须要拉比海水还要咸的尿。哺乳类血液的含盐量大概是海水的1/3。所以吸收海里的盐很容易,要吸收海里的水就很难了。大多数陆地哺乳类不能饮用海水的原因就是他们拉不出比海水还咸的尿。而海洋哺乳类可不可以呢?那就要去搞到他们的尿啊!测一测含盐量一切都明白了。

但是!我们要怎么去取样啊!在水里尿尿的家伙刚尿出来样本就被稀释了啊!办法肯定还是有的。比如捉一条新鲜的鲸直接开腹取胱。遗憾的是,当时的动物学家并没有拿出足够的热情来对待这一问题。毕竟,对于鲸尿液的好奇还是比较小众。不过,海洋哺乳类可不止鲸类一种。鳍足类(如海象)总是要上岸的吧。终于,就有人搞到了他们的尿。一测才知道,这些家伙的尿比海水咸一倍还不止。再后来,通过动物学家对海豚的观察,发现它们在进食15分钟之后会按时排尿。于是这些动物学家………………于是这些动物学家就在15分钟之后把一个杯子塞到母海豚的尿道里进行取样,终于得到了纯度较高的样本。可怜的母海豚……再后来,水世界里的驯兽师让海豚学会了在岸上撒尿…………取样问题至此就彻底得到了解决。海洋哺乳类饮用海水的结论也就盖棺定论了。

至于陆地哺乳动物为什么不能喝海水,是因为我们肾亏。如果我们天天吃浓缩六味地黄丸,终于可以聊发少年狂去喝海水了,我们也就只有喝一辈子的海水了。因为我们强大的肾排出了太多盐分,喝淡水会导致脱盐。作为陆生动物,我觉得还是喝淡水的物种适应性会更强一些。



P.S. 同样作为陆生动物,我们的主人就可以喝海水。所以还是乖乖铲屎好了。

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