动物水生态

动物水生态

与植物相比，动物不存在大量蒸腾失水的问题，动物可以通过行动来觅水、储水以及躲避干热环境。但动物的代谢率高，对氧的需求也高。水生动物的呼吸器官经常暴露在高渗或低渗水体中，会丢失或吸收水分。陆地动物排泄含氮废物时也总要伴随一定的水分丢失，而恒温动物在高温环境中主要靠蒸发散热来保持恒温。总之，随着生物的进化，内环境越趋稳定，体液渗透势和体温要保持在一个狭窄的生理范围内，这在很大程度上要通过水代谢来调节。

水生动物

大多数无脊椎动物的体液渗透势随环境水体而变，只是具体离子的浓度有所差异。其他水生动物，特别是鱼类，其体液渗透势不随环境变化。它们的体表不大透水，但经常暴露的鳃却不能防止水分由此出入体内，进食时也必然有不等浓度的水分经消化道进入体内。为了保持体内渗透势的稳定，它们必须具备一定的机制，能以逆浓度梯度将所需盐分由外界吸入或将多余盐分排出。在淡水中，甲壳动物及水生昆虫幼虫的体液渗透势大于环境，它们分别经鳃及“肛鳃”（非呼吸器官）吸入所需盐分。在高盐度水中，伊蚊幼体内渗透势低于环境，它大量饮水再通过马氏管及直肠将多余盐分排出。

一般水生脊椎动物的体液盐分浓度大都达到海水的1/4至1/3上下，只有盲鳗的体液盐分高于海水，因而它的渗透势也略高于海水。软骨鱼（主要生存在海中）的盐分并无特殊，但却在体内保留较高浓度的尿素，因而维持着略高于海水的渗透势。它们既要通过肾保留尿素，又要通过肾和直肠腺排出多余的盐分。但因为渗透势较海水略高，所以不存在失水的问题，反而有少量水分经常自鳃进入体内，最后经尿及直肠腺的分泌液排出。海水硬骨鱼体内盐分及渗透势均低于海水。它们的体表，特别是鳃，透水也透离子，一方面是渗透失水，一方面离子也会进入。海水硬骨鱼大量饮海水，然后藉鳃膜上的氯细胞将氯及钠离子排出。淡水软骨鱼的体液渗透势高于环境，其体表透水性极小，但不断有水经鳃流入。它靠肾脏排出大量低浓度尿液，并经鳃主动摄入盐分，来维持体液的相对高渗。某些溯河鱼和逆河鱼出入于海水淡水之间，其鳃部能随环境的变动由主动地摄入变为主动地排出离子，或反之。

陆生动物

具有湿润皮肤的动物（如蚯蚓、蛞蝓和蛙类）经常生活于潮湿环境，当暴露于干燥空气时会经皮肤迅速失水。淡水中的蛙类类似淡水软骨鱼，其肾脏排出低浓度的尿液，少量丢失的盐分是靠皮肤的主动吸收来平衡的。还有一种盐水中生长的食蟹蛙，其幼体采取海水硬骨鱼的策略，而成体则采取软骨鱼式的策略，成体排尿极少，从而在体内保留了大量尿素。

在陆地上最兴旺的动物应属节肢动物中的昆虫、蜘蛛、多足纲和脊椎动物中的爬行类、鸟类、哺乳类。昆虫、蜘蛛的几丁质外皮上覆有蜡质，可防蒸发失水，含有尿酸的尿液排至直肠后水分又被吸回体内，尿酸以结晶状态排出体外。它们在干燥环境中可能无水可饮，食物内含水及食物氧化水便是主要水源。某些陆生昆虫甚至能直接自空气中吸取水分。很多爬行动物栖居干旱地区，它们的外皮虽然干燥并覆有鳞片，但经皮蒸发失水的数量仍远多于呼吸道的失水。它们主要靠行为来摄水和节水，例如栖居于潮湿地区，包括荒漠地区的地下洞穴。爬行类和鸟类均以尿酸形式排出含氮废物，尿酸难溶，排出时需尿液极少，从而减少失水。鸟和哺乳类因恒温调节需要更多的水分供应。除某些哺乳动物为降温而排汗外，鸟和哺乳类的失水主要通过呼吸道。某些动物的鼻腔长，呼气时水分再度凝结在温度较低的外端的鼻腔壁上。它们也主要靠行为来节水，这包括躲避炎热环境。某些爬行动物、鸟类和哺乳动物生活于海水，它们仍借肺呼吸空气，但它们饮海水并食用富含盐分的海草及海洋无脊椎动物。海龟及海鸟等均借头部的盐腺排泄体内多余的盐分。脊椎动物中只有鸟和哺乳类能排出浓度高于血浆的尿液，但哺乳类浓缩尿液的本领远大于鸟类，它不需要盐腺的帮助。

生命过程离不开水，生物的出现使地球水循环发生重大变化。土壤及其中的腐殖质大量持水，而蒸腾作用将根系所及范围内的水分直接送回空中，这就大大减少了返回湖海的径流。这使大部水分局限在小范围地区内循环，从而改变了气候和减少水土流失。因此，不仅农业、林业、渔业等领域重视水生态的研究，由人类环境的角度出发，水生态也日益受到更普遍的重视。