5.植物和动物(3)

渴极了的鲈鱼

鱼儿们也会口渴吗?--Jack Bennett,电子邮件未提供地址。

肯定会口渴,至少有些鱼是会口渴的,但是这需要人们把自己对口渴的主观感觉放弃才能理解。在淡水鱼和咸水鱼之间还存在有一种基本的差异,因而需要考虑是否存在鲨鱼口渴的可能性。

硬骨鱼类,又称为真骨鱼类,其身体中有着固定的含盐浓度,和居住在陆地的脊椎动物身体上的盐浓度没有什么巨大的差别。这就是说,海洋中的硬骨鱼生活的环境中,盐浓度高于其身体内部盐浓度。而海鱼的近亲淡水鱼则生活在恰好相反的环境之中。

水倾向沿着浓度梯度运动,穿过可以透水的生物膜组织。这种过程就像那些可以过滤并阻挡环境中各种微生物进入的过程一样。这样的过程叫做液体的膜扩散。因此,由于和海水盐度相比,海洋鱼类身体盐浓度较低,所以将不断会有水分通过其身体外表,特别是通过很薄而且具有渗透性的鱼鳃上皮膜渗漏到身体之外。为了补充这样丢失的水分,海鱼需要“饮水”。因此,很容易争辩说这些鱼变得口渴了。因为喝水而摄入的过量盐分会由鱼鳃中的专门细胞负责排出。

在另一方面,淡水鱼好像不会变得口渴。因为他们生活在盐浓度更为稀释的环境,所以它们会产生和上述相反的问题,即水会向身体内部流动稀释它们的血液。因此,淡水鱼需要排除多余的水分。为此淡水鱼所做采取的是和人类大致相同的做法,排出盐浓度很低的尿液。

由此可见,海洋中的鱼会口渴并且需要喝水,而淡水中的鱼不会去喝水但要排出很多的尿液。

最后,鲨鱼、狗鲨、鳐鱼、魟鱼等被称为板鳃鱼,它们属于软骨鱼而不是硬骨鱼。但它们同为咸水鱼,只有少数几种特例,见于中、南美洲。虽然与海水硬骨鱼相比身体血液中的无机盐浓度并没有显著的差别,但是在它们的血液和海水之间只存在很微小的浓度梯度,甚至根本没有浓度梯度,不足以发生膜渗透。这是因为这些鱼的身体中保留“盐分”的是有机分子形式而不是无机盐成分。其中主要有机分子是尿素(carbamide)和三甲胺氧化物(TMAO)。通过这种方式,聪明的鲨鱼避免了水通过膜渗透从身体里流失,因而也许并不口渴。

--Stefan Nilsson,动物生理学教授,来自瑞典Gothenburg大学。

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