对于地球上的生物来说,水是货真价实的“生命之源”。就拿人类自己来说,我们身体中百分之七十以上都是水,每天也需要通过进食和直接饮用的方式获取大量水分,否则就会对身体造成伤害。
人体可以承受大约一周不进食,但是只要三天不饮水就会死亡。因此,对于人类的生活和定居来说,充足的水分是极为必要的,所以古文明的发源地大多和大江大河有关,就是因为这里可以提供充足的水资源,不光可以满足人们的饮用,还能够给予人类足够的食物——因为种植农作物同样需要大量的水。
如果要从历史的角度说起,那么地球上的生命离不开水完全可以理解——因为地球生命就是从水中诞生的。地球之所以成为一颗有生命的星球,其中一个非常重要的原因就是这里有水存在,并且覆盖了全球大约百分之七十的地表,给生命的诞生提供了充足的条件。
可以说,生命的诞生过程中,水、大气和阳光缺一不可。时至今日,海洋也依然是生命的乐园,无数生命在这里自由自在地存活、繁衍,也给陆地上的人类提供了充足的财富和资源。那么,你究竟对海洋这座“生命的宝库”有多少了解呢?
为什么海水是咸的?
海洋的主体自然是海水,对于靠近这里的人类来说,海水的主要特征自然是咸。人体需要的水分主要是淡水,过咸的海水对于人们来说不是救命的“良药”,而是可能杀死我们的的“毒药”。那么,为什么海水不像是我们熟悉的各种江水、河水一样清冽,而充满了盐分?
这其实和我们地壳的成分有关系。地壳中存在着大量的钠,钠会和各种各样的物质发生反应,形成氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等盐类,并在海水长期浸泡中最终溶解,变成海水中的咸味来源。
除了海水浸泡的部分以外,各种入海的河流也会带来土壤中的盐分。那么,为什么海水没有越来越咸?这是因为海水在不断增加的同时也会不断蒸发,最终又化作没有盐分的雨水降落到海中,完成大自然的水循环。所以,海水的盐度可以在千万年以来都保持一个平衡,这正是海洋的神奇之处之一。
在陆地上,同样有一些水域和海洋类似保持着咸度,它们的形成原理和海洋也差不多,只不过属于“微缩版”。这也是为什么海水虽然难以直接利用,但却是大自然的重要水资源“仓库”的原因。
海洋生物和水分汲取
对于人类来说,海洋和荒漠有一定相似之处,那就是人类都会处在一个极度缺水的情况中。尽管无穷无尽的海水看起来“唾手可得”,但实际上却是又咸又苦,只会越喝越渴,最终夺去人的生命,绝对不能喝。
所以当船只出海的时候,不光需要携带大量的淡水,还需要制作收集雨水和露水的装置,那都是维持生命重要工具。人毕竟是陆地上的生物,海洋对于我们来说是一个陌生的世界,出现这些困难可以理解;那么海洋里的生物应该怎么获取水分?难道它们可以直接饮用海水而不受到生命威胁吗?
其实,海洋生物和我们一样也需要大量的水分,而且也不具备直接吸收海水中大量盐分的能力,所以从本质上来说,海洋生物也需要淡水来维持生命。但是,海里的各种生物可不像是人类那样拥有各种各样的技术,它们应该如何获得淡水呢?
其实,这些生物可能没有人类那样的智慧来通过工具获得淡水,但是它们却有属于自己的“绝活”。下面就来介绍一些海洋里的生物,它们在海中获得水分的方法可谓是“八仙过海,各显神通”,让人不由得感叹大自然的神奇。
各种海洋生物获取淡水的方式
首先我们来说说海洋中的海鱼,这是海中最多的生物之一,也是广受人们欢迎的食物。海鱼虽然长期生活在咸水中,但是它们本身却并没有变咸,这是怎么回事呢?实际上,这是因为海鱼的身体中有一种细胞,叫做“泌氯细胞”,也就是一种“淡化装置”,可以通过鱼鳃对海水进行淡化。
那么,海鱼用这种方法就能够获得足够的淡水了吗?实际上,如果海鱼的各种黏膜过于长时间浸泡在海水中,同样也会对海鱼的身体造成损害。因此,它们有另一种方法,那就是“半渗透膜”。这是一种只能够通过水分子的黏膜,在呼吸的时候就可以吸收淡水,并且将盐分挡在体外。
海鱼大多数都是“硬骨鱼”,这就是它们获取淡水的主要方式。但是海洋里还有一种“软骨鱼”,它们的呼吸系统和硬骨鱼并不相同,皮肤结构也有一定差别,因此并不能够完全“照搬”硬骨鱼的呼吸方式。
比如我们熟悉的、海洋中的著名掠食者鲨鱼就属于软骨鱼中的一种,它们面对咸度十足的海水有自己的另一套方法。鲨鱼在身体里储藏了许多尿素,这样它们体内的渗透压就高于海水了,可以直接用鳃膜来吸收水分并且阻挡盐分。所以,人们在食用鲨鱼肉的时候需要先排出其体内的尿素,否则将会充斥着一股怪味。
除了硬骨鱼和软骨鱼之外,海洋中还有一些生物并不属于鱼类,它们和人类一样属于哺乳动物,比如各种鲸鱼、海狮、海豹等等。这些动物也需要获取水分,它们应该怎么从海水中得到身体需要的淡水?
实际上,这些动物选择一点也不摄取海水,仅仅只从食物中来得到水分,也就是直接从各类海鱼中吸收水分。和陆地上的各种哺乳动物不同,这些海洋哺乳动物几乎不流汗也不会因为各种原因失水,因此即使是食物里的那一点水分也足以维持生命存活。
另一些海生物的生存方式
除了上文中说到的常见生物之外,海洋里还有一些我们平常不会注意的生物,但也拥有特殊的生存方式。比如海中还有一些爬行动物,海蛇、海龟等等,它们的生存之道和其他的海生物有着很大区别,摄取水分的方式自然也并不相同。
比如说海蛇,它们是一种可以长期忍受“干渴”的生物,长期在海水中生活,只为等待一种天气的来临——暴雨。雨水基本上都属于淡水,在海上迎来暴雨的时候,会在海面上形成一层淡水层,海蛇就会趁这个时候去海面上喝水,补充大量水分。
除了海蛇以外,海龟也是一种大部分时候都生活在海中的动物,它们几乎只有在产卵的时候才会出现在海滩上。这时候观察海龟,我们会发现它的眼角在“流泪”。
但这并不是因为海龟“伤心哭泣”,而是因为海龟在生活中会饮下大量海水,而它们的眼睛后面有专门排除多余盐分的腺体,也就是盐腺,盐分会通过浓盐水的方式来排出,从而让海龟保持体内的盐分平衡,不得不说也是一种十分聪明的做法,是属于海洋生物的独特智慧。
人类从海洋动物身上学到的
即使是明白了这些海生物是怎么“喝水”,我们也没有办法真正去改造自己的生理结构,毕竟我们还是生活在陆地上的生物,从空气中获取氧气更加重要。但是,其他生物的生活方式也会给我们带来有益影响,能够对我们的科学技术带来启发。
比如说,当前的人类社会面临着水资源缺乏的问题,因为陆地上的淡水资源十分有限,但人类需要的水却越来越多。因此,海水的淡化也是我们解决水资源难题的有效方法之一,尤其是对于那些位于沿海的城市来说,海水是唾手可得的便利资源。
于是,人们在观察、研究了海鱼的半渗透膜之后,用相似的原理制造了海水淡化装置,目前已经在多地投入使用。这种装置的主要运转原理就是在直流电场作用的辅助下,利用离子交换膜的特殊透过性让水和水中的各种的其他离子分离,从而达到净化海水的效果。
这种方法不仅可以用来处理海水,各种废水、污水也可以通过这种方法来进行处理,能够达到很好的效果。通过这样净化的水,不仅能够饮用,也可以用于工业、农业,被视为未来解决水资源问题的重要方法之一。
结语
达尔文在进化论中提出了“物竞天择,适者生存”的观点,尽管我们现在已经知道这并不是适合所有生物的演化历程,但对于海生物的生理结构来说还是相当适用。人类的种种优势,其实也是我们在演化中逐渐适应环境的结果。
比如说,人类最初生活在森林、草原中,直立行走可以让我们获得更加广阔的视野,最终得到巨大的生存优势,同时还可以让我们用前肢制造、使用工具,帮助我们做到更多的事情。
虽然我们如今已经获得了强大的生存优势,但是并不代表其他的生物没有继续进化。对于我们生活的自然界,人类还有许许多多不了解的地方,而在我们困惑的时间中,它也在不断发生变化。
对于我们来说,地球家园是如此神奇而多彩,需要人类在今后继续进行研究,为人类提供更多生存优势,建立更加辉煌灿烂的文明,未来能够走出地球,去往更多的地方获得一系列成就。
(+_+)?
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