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  • 1 # 量子科學論

    魚會口渴嗎?

    對魚來說或者至少對硬骨魚來說(硬骨魚約佔所有魚類的96%),喝水的慾望是來自後腦的衝動,而陸生動物則來自前腦。一般認為,魚不會像陸生動物那樣有意識地感到口渴;對魚來說,喝水只是一種自然反應或一種條件反射。因此,關於魚類是否會口渴的簡短回答是“不會”,至少在意識層面上不會。

    但是魚確實需要喝水、需要吸收水分,如果是陸地動物,整天泡在水裡,過多的水就會導致死亡,但是魚類對水的調節過程非常微妙,這也進一步回答了為什麼魚類必須待在鹹水或淡水環境中。

    首先,我們來看看魚到底是怎麼喝水的。

    和其他動物一樣,魚需要在體內保持嚴格的水、鹽,以及其他礦物質的平衡,這樣才能生存和活動。對魚來說,由於一直處在水中,因此對於淡水魚來說主要的問題不是在體內攝取足夠多的水,而是想辦法調節礦物質的濃度平衡,如鹽和鉀。

    對於淡水魚類來說,它們血液中的鹽濃度比周圍環境要高。雖然魚類的面板幾乎不透水,但它們呼吸的過程中鰓不斷地與周圍的水接觸,水就會透過滲透作用不斷地進入魚的血液中,滲透壓力是水發生滲透的關鍵因素。

    滲透作用是一種溶劑(水)穿過半透膜(如細胞壁),從溶質濃度較低的區域移動到溶質濃度較高的區域,滲透作用會使膜兩邊的溶質濃度相等。

    例如,我們把一個紅細胞放在蒸餾水中,由於滲透壓和細胞膜薄而半透性的事實,細胞內部相對含鹽量高,那麼靠近純水的細胞就會逐漸吸收越來越多的水,直到破裂。另一方面,如果我們把同樣的紅細胞放在比細胞內部的液體更鹹的水中,相反的情況就會發生,細胞會逐漸失去水分,然後萎縮。如果在和細胞溶質水平相同的水裡,什麼都不會發生。(某些海洋生物,如大多數海洋無脊椎動物,實際上或多或少總是處於這種平衡狀態,它們體內的溶質濃度與生活的海水相同)。

    因此,為了調節大量的水進入血液進入而稀釋礦物質的濃度(比如鹽),淡水魚必須非常頻繁地排尿。為了達到這一目的,淡水魚有較大的腎臟和相對膨脹的毛細血管網,稱為腎小球,有助於它更快地產生尿液。

    但是淡水魚類也同時需要攝入相對大量的鹽分,以進一步幫助它們保持礦物質的水平。淡水魚的鰓裡有特殊的氯化物分泌細胞,它們會主動地從周圍的水中吸收鹽分並將其釋放到血液中,同時滲透壓將越來越多的水吸入身體系統,稀釋血液。

    鹹水魚的“喝水”過程正好相反

    鹹水魚的問題與淡水魚完全相反,所以它們的飲水和排尿習慣也與淡水魚相反。鹹水魚血液中的鹽分比周圍的水要少(低滲)。因此,鹹水魚不是透過鰓吸收水分,而是透過與淡水魚相同的滲透壓呼吸時,血液中會流失大量的水分。它們必須透過嘴巴喝大量的水。但是這個喝水並不是有意識地口渴,通常認為這種有規律的吞嚥水是一種反射行為。

    為了節約體內地水,鹹水魚也不怎麼排尿。與淡水魚不同的是,它們的腎小球只有很少的毛細血管網。

    然而,鹹水魚喝的水含有大量的鹽,遠遠超過了它們對水的需要。為了解決這個問題,鹹水魚的氯分泌細胞,不是像淡水魚那樣從周圍的水中吸收鹽,而是積極地把鹽從體內釋放到周圍環境中。這一切結合起來,就能自動保持鹹水魚體內的鹽水平。

    淡水和海水之間來回遷徙的魚

    至於那些能在淡水和海水之間來回遷徙的魚,因為它們的身體有雙向調節能力,只需要一個短暫地適應期就能讓身體在淡水魚和鹹水魚中來回轉換。例如,鮭魚開始生活在淡水中,當它們向鹽水過渡時,會自然地開始喝越來越多的水,同時排尿量開始迅速下降。與此同時,一種特殊的酶會導致鰓內氯分泌細胞的功能發生逆轉,從環境中吸收鹽,轉換到將體內鹽排出。它們通常在潮間帶逗留幾天後,等身體完全過渡,它們就可以安全地進入大海。當它們回到淡水中產卵時,同樣的事情又會反過來發生,直到身體系統自然轉換,就可以安全地逆流而上。

  • 2 # 小宇堂

    淡水魚不會主動喝水,因為如果這樣做,它們血液稀釋的風險就很高,淡水魚的血液中的鹽分比體外的水要高,它們大多數時間實際上是在盡力排水以保持體內的鹽度在生理範圍內。而海水魚會主動地喝大量的水,以保持體內水分,所以海水魚是會口渴的。我們下面詳細來說下:

    什麼是口渴?

    從最基本的意義上講,就是喝水的衝動。人類在不同程度上表現出這種需求。這種喝水的衝動是人類確保體內水分和鹽分保持健康平衡的方式。

    不僅人類,陸地上的所有動物都面臨著脫水的威脅,因此必須要喝水。換句話說,這些動物都會感到口渴,並必須適時地喝水。

    那水生動物呢?

    當我們談論在生命的絕大多數時間裡都生活在水中的生物時,口渴是完全不同的事情。這樣想:如果你住在食物裡,你會感到飢餓嗎?同樣,在幾乎始終被水包圍的情況下,魚類怎麼會有強烈的飲水慾望並感到口渴呢?

    但是,事情並非如此簡單。淡水魚和海水魚在主動飲水方面表現出不同的行為。這進一步與它們的身體解剖有關。

    淡水魚類,其血液中的鹽濃度高於包圍其身體的水。因此,如果喝水,他們血液就會被稀釋。這就是為什麼他們不主動喝水的原因——要保持體內鹽和水的平衡。取而代之的是,它們透過滲透過程透過面板和腮部吸收水分,然後透過排尿來除去多餘的水分。

    海水魚則由於血液中的鹽分濃度低於包圍其身體的水(因為海水中鹽分很高),因此它們經常受到脫水的威脅,因此它們必須主動地喝水。由於它們的腮非常特別,所以海魚可以喝鹽水,而腮可以將鹽分分泌出體外,排洩掉多餘的鹽分。

    因此,魚會口渴嗎?

    是的,海水魚可能算是“會口渴”的品種?但淡水魚則應該不會感到口渴,而是一不小心就會“感到水喝多了”。但實際上魚類跟陸地上的哺乳動物需要不斷地尋找水源的情況不同,魚類基本上都生活在水中,因此它們並沒有真正強烈的口渴找水喝水的慾望。此外,魚對所謂“口渴”更多地是一種生理反射,無需它們有意識地做出決定,這跟人類的感受是不同的,它們飲水和排水都是無意識自發的。它們可能根本不會感到口渴。

    上圖:只有淡水魚才知道憋尿的痛苦。

    淡水魚為什麼不能生活在海水中?

    鹹水魚的生理與淡水魚的生理是不同的,它們的身體內的細胞鹽度低於體外的海水。因此,將鹹水魚放在淡水中會使水衝進它們的細胞,並殺死它們。

    不少人可能會認為,在水中生存的所有魚類都是完全相同的,無論是在河流、湖泊、池塘還是海洋,似乎只要是水魚就可以活。但事實並非如此。事實證明,大多數魚類只能在淡水(無鹽)或鹽水中生活。

    我們應該先了解下關於滲透的幾個術語:

    滲透調節

    顧名思義,這是活生物體調節滲透作用以保護其細胞健康的過程,所有生物都有這個過程和能力。那什麼是滲透呢? 滲透在日常生活中的普遍存在。簡而言之,它是使液體(通常是水)穿過活細胞壁(膜)的過程。更具體地說,它是水從低溶質濃度的區域穿過半透膜進入到高溶質濃度的淨移動過程。

    在生活中,我們可以看到各種滲透形式。一些常見的例子包括脫水食品和蔬菜,植物根的功能,動物屍體的腹脹等。

    上圖:低滲溶液(左)和高滲溶液(右)

    張力

    淡水魚不能在鹽水中生存的原因,與所謂的張力性液體有關。簡而言之,張力是溶液在膜上施加滲透壓的能力。

    張力分為三種類型:高滲、低滲和等滲。我們這裡探討的是前兩個。

    低滲和高滲溶液

    低滲溶液在細胞內部的溶質濃度比細胞外的濃度低。高滲溶液在細胞外部的溶質濃度高於細胞內部的溶質濃度。

    溶質是溶解在溶液中的物質,例如糖是糖溶液中的溶質。

    上圖:高滲、等滲、低滲溶液對細胞的影響。

    淡水和鹹水魚如何在各自的水域中生存

    海水對魚類有高滲作用,這意味著魚體周圍水中的鹽分含量高於魚體內部的鹽分濃度。結果,由於滲透,水分將從魚體內逃出到周圍的海水中。為了彌補這種水分流失,鹹水魚必須喝大量的水,因此能夠在高鹽度的水中生存。

    而另一方面,淡水對魚是低滲的,即魚體內的鹽濃度高於其周圍水的鹽濃度。因此,由於滲透作用,水不斷流入魚體內(即高溶質濃度的區域,在這種情況下,鹽是溶質)。為了面對不斷流入體內的水,淡水魚必須非常頻繁地排尿。

    因此:

    如果將淡水魚放入鹽水中,它們體內的水將流入周圍高鹽分的水中,直到它們死於脫水。

    如果將鹹水魚放入淡水中,周圍的水會流入它們的體內,直到其細胞被水泡脹,最終殺死它們。

    上圖:淡水魚在海水,以及海水魚在淡水中的結果。

    但是,有一些魚可以在鹽水和淡水中生存(只要有足夠長的適應時間,即它們的身體需要一段時間來適應與以往不同的鹽度。這類魚有鮭魚、鮭魚、鯊魚、鱒魚和條紋鱸魚。

    總結

    多數魚對其所生活的水的鹽度波動非常敏感。因此,養魚要講科學!

  • 3 # 關注了啦

    會!

    海魚和淡水魚長期進化後腮腺和體內生理結構不一樣,海魚腮腺可以對海水過濾過多的鹽,消耗系統中也可以對過多的鹽過濾掉,這就是為什麼吃海魚不鹹的原因。海魚有一套維持體內體液密度的功能,長期適應高鹽度的海水,進入淡水就會失衡而不能存活。而淡水魚。進入海里後,根據滲透壓機制導致會脫水(海水鹽度高,淡水魚鹽低,水往鹽度高的滲透,海水如果海綿吸收淡水魚的水分,人在海里久了也脫水),淡水魚會吃大量的海水,但是體內缺少過濾過多鹽的生理功能,導致體內鹽分超高而死亡。現僅有少部分魚類可以在淡鹹水裡生存

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