原创无论陆地生物还是海洋生物，都不能喝海水，海洋生物如何饮水？ - 海洋生物进化

汉再兴 · 发表于海洋科普 2024-7-24 02:25:42

海水中的矿物质和微生物非常之复杂，虽然海水可以被蒸发从而得到盐，但是同样的蒸发还会将其中的少量化学元素气化并且散失在空气中，最终仍然无法将海水中的盐变成一种可以被陆地生物吸收并利用的物质。

那么海洋生物又是如何解决生存空间中充满大量盐分的问题的吗?

这是因为海洋生物的生理机制非常复杂，甚至可以允许盐分直接通过境内膜进入到体内不会对自身结构造成伤害。

海水中的盐对生物带来的威胁。

生物体内的大部分生物蛋白质，就是DNA、RNA和蛋白质本身，这些分子都是非常脆弱的。

当碰到结构类似碳酸钙的各种矿物质时，生物分子会受到一定程度的损害，这种损害是无法自行修复的，只有通过细胞不断将受伤的部位替换成新的构件来完成修复工作。

在海水中的矿物质中有非常大一部分是碳酸钙的盐，而这种盐在空气中可以溶解，由于气体中的碳酸气会随着水蒸发而逸走，在空气中水的蒸发速度非常快，所以气体中碳酸含量特别稀薄，气体中无法存在一定浓度的盐。

即使有碳酸氢钠等碱性的矿物质缓和一下海水中碳酸钙的腐蚀作用，但是腐蚀还是会发生，而腐蚀的数据本身极容易破坏生物分子的作用。

当生物体内的分子出现破损时，细胞最容易选择的方法就是将受伤的部位直接封闭起来，从而阻止分子继续破损，直接生成新的分子。

而通过这一方法修复的缺陷需要额外的化学物质来生成，海水中的化学分子对修复形成的膜有极大的损坏能力，所以海洋生物的分子被破坏后几乎无法修复，只能等细胞最终死亡后由新的细胞代替完成修复工作。

由于海水中复杂的化学成分，绝大部分生物体内的蛋白质和酶在海水中会失去催化、结构支持等各种功能，会变得非常脆弱，可能会在很短的时间内被分子而不是酶催化物质氧化分解，无法完成本来非常简单的化学反应。

当海洋生物消化食物时，会利用细胞中某些酶将食物中的大分子物质裂解成细胞可以直接使用的小分子物质，这是海洋生物摄取食物的关键，但是这个关键的环节在有海水的环境中却无法进行。

此外，海水中还含有各种毒素，当海洋生物将这些毒素摄入后，可能会直接破坏细胞，并且很难排出体外，从而对海洋生物造成巨大的伤害。

陆地上大部分植物或动物都是通过地下水的方式摄取水分的，海水不能直接被植物摄取。

这是因为植物细胞中需要一定浓度的盐来保持水分的流动性，而海水中的浓度要比植物细胞中的浓度要高得多，所以植物细胞在海水中无法保持自己的正常功能。

陆地上的动物主要是通过摄食植物来摄取水分的，当植物消化食物时，会将其中的一定量水分分泌在外面降低体内溶液的浓度，然后动物就可以通过摄取这些溶液来间接摄取到水。

此外，陆地上某些动物还可以通过将体内分泌物中的水分直接透析到外面蒸发掉来摄取水分，但这种方式效果不如摄食植物来的明显，所以这种动物数量并不多。

既然海水不能直接被海洋动植物摄取，那么海洋生物如何摄取水分的呢?

海洋生物主要是通过体内腺体分泌出一定浓度的盐水，然后将这些盐水喷射到外面，利用气溶胶从外面节点的盐分含量非常低的海水中摄取水分的。

由于海洋生物是专门为生活在海水中的生物，所以它们的生理机制可以很好的适应海水能给它们带来的各种不便，甚至可以直接将盐分通过细胞进行分泌可以不会对细胞的结构和功能产生伤害，从而完成不依赖“淡化水”实现水分摄取的小动物非常方便的。

另一些大一些的海洋生物则是通过体内的排泄管道直接将海水从外面排出，排出的海水中的水分被细胞吸收进来，而其他成分可以在海水中直接通过细胞膜进入到细胞内部，或者从海水中直接进入细胞内部再由其他细胞器进行输送。

因为海水中的盐浓度要比细胞浓度高的多，所以海洋生物的排泄器官需要将细胞产生的浓度高的“商店”和细胞摄取的浓度低的“商店”隔开，这样才能将盐从内部排出，将水从外部摄入，满足细胞的需要。

但是要实现这一点并不容易，因为细胞膜中的通道无法只选择将盐排出或将水摄入，它们一定是被动的受到浓度梯度的影响才会通透，没法根据物质本身的特性选择要通透什么。

所以海洋生物会利用一定的消耗能量的方式排除盐分，而它们需要消耗能量的排除方式在陆地上基本很少出现，或者，连细胞摄入的速度都大大超出海洋生物的摄入水分的速度。

这就是为什么海洋生物可以在海水中生存，而陆地生物不能生存在海水中的原因。返回搜狐，查看更多

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