深海鱼的水盐平衡

深海鱼的水盐平衡

海洋动物的水盐平衡

生物体的器官、组织都是被包含在体液中的，体液中还分布着大量的无机盐离子。不同的离子有不同的生理作用。体液的渗透压主要决定于体液中各种盐类的总浓度。体液的离子组成和渗透压的稳定保证了内环境的稳定。

海洋无脊椎动物的体液通常情况下会和海水等渗。因此，一般说来，它们不存在水盐平衡的问题。海生的变形虫没有伸缩泡而淡水变形虫有伸缩泡，就是因为海生变形虫是生活在等渗液中，其代谢废物可从体表排出，不用费力靠伸缩泡来调节细胞的含水量。

当海洋的无脊椎动物移动到盐分较低的水域，如河口地区或淡水河流、湖泊中，问题就出现了。很多海洋无脊椎动物不可能生活在这样的环境中，如果进入这种环境，体液中的盐分逐渐减少，直至体液和体外液体达到平衡，但其细胞不能适应如此大变化的液体环境，会很快死亡。

海洋动物的生活环境

有些海洋动物能够适应低渗溶液的生活环境，即可以在盐度为0.5‰～30‰的溶液中(海水为35‰)正常生活。

如生活在近海沿岸的一种蟹，在海水中，体液和海水等渗，进入沿岸盐分较低的半咸水区域，体液仍能保持较高的渗透压，这是由于其鳃有调节体液盐分浓度的作用。

在半咸水环境中，它们的排泄器官(触角腺，又称绿腺)能将过多渗入的水排出体外。

但由于排泄器官的机能还没有发生适应于半咸水环境的变化，因而排泄的尿总是和血液等渗。

因此，排泄过剩的水被排除了，同时却失去了体液中的盐分。这就需要另外的机制来保持渗透压的平衡。它的鳃将半咸水中的盐分逆浓度梯度地(主动转运)吸收，转移到血液中，体液中的盐分就会得到补偿，从而保持渗透的基本平衡。

与此同时，蟹细胞内的渗透压也适应于半咸水环境而有所下降；细胞中钠离子和氯离子的浓度都在降低；一些氨基酸，如甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸和丙氨酸等的浓度也都降低，而含氮废物的排泄量却有所增加，这说明在低渗溶液中，氨基酸的分解加快了。

由此可见，这种蟹适应低盐分水域的方法是“双管齐下”：一方面通过盐分的回收而使体液渗透压提高，另一方面通过钠、氯等离子的排出和氨基酸的分解而使细胞内的渗透压适当降低，从而使体液和细胞的渗透压达到平衡。

淡水动物大多起源于海洋动物，所以海洋动物对半咸水和淡水环境的适应可以说是进入淡水的基础。

科学家发现像牡蛎、蛤等海洋动物，当海水变为低渗时，如河口地区，只是被动地关闭外壳，使外界的水不能流入。这虽然也是一种适应，但不涉及动物结构和生理机能上的变化，和人类潜水时闭气很相似，是一时权宜方法，并不具备生物进化意义。

海洋动物的体液补充

海洋鱼类和海洋无脊椎动物有很大的区别，海洋的硬骨鱼来自生活于淡水中的祖先，它们还保留着祖先的一些特征。它们的体液和海水比起来是低渗的，但在海水中生活，随时都在失水，因而随时都在增加体液中盐分的浓度。

对于这些困难，它们有什么应对之策呢？

第一，全身都覆盖有鳞片，目的是减少身体水分的流失；

第二，不断饮入海水，同时鳃上有一些特化的细胞，能主动排出高浓度的盐分；

第三，含氮废物大多是以氨气的形式从鳃排出，而肾脏排尿量却很少，这样就可防止因排泄废物而失水过多。鱼肾不具备排浓尿的功能。

据科学家推测，鲨和硬骨鱼相似，其祖先最开始生活在淡水区域，它们的水盐平衡机制也很特殊。

其血液中盐类的含量和海洋硬骨鱼相似，但血中尿素含量高。它们把没有什么毒性的尿素保存在血液中，这样就使体液的渗透浓度稍稍高于海水，因而不存在失水的问题。科学家还发现，它们的直肠同时担任着为身体排除过多盐类的任务。

海产的或在沿海生活的各种生物，如企鹅、信天翁等，大部分以海洋动物或海藻为食。这些鸟类不是海洋动物，但靠海生活，食物来自海洋，每天吃盐过多，排盐是这些动物必须解决的问题。它们的解决办法是靠盐腺泌盐。

它们在两个眼窝附近各长着一个管状腺，连接眼窝或鼻孔，这就是盐腺。盐腺分泌的液体含有大量钠离子和氯离子，渗透压远远超过体液。关于盐腺的分泌机制还不清楚，但盐腺调节水盐平衡的效果却是显然的。

研究发现，海豹和一些鲸类不喜欢喝水，以海鱼为食，从海鱼取得所需的水。海鱼体液是低渗的，可以作为鲸类的水源。鱼是高蛋白的食物，因而海豹等的尿含有很高浓度的尿素。有些鲸（须鲸）不吃鱼而吃海洋中的小无脊椎动物，必然同时吞入很多海水，即吞入更多的盐。鲸类的肾有排浓尿的能力，这是它们对高蛋白和多盐食性的适应。

在线小知识

陆生动物靠饮水和节水来调节水盐平衡。有些陆生动物如蚯蚓、蛙等要依靠体表呼吸，体表要时时保持湿润，使空气溶于体表的薄层液体中，以便进行气体交换。蚯蚓只能生活在潮湿的土壤中或林下腐殖质之下才能保持体液平衡。