學動物喝海水

○席金合

從鱷魚淚說起

人們常用“鱷魚的眼淚”來形容那些假裝慈悲的偽君子。出海的漁民經常會看到，每當鱷魚張嘴吞食捕到的魚類等小動物時，總是淚如泉涌，似乎在傷心地說：“實在不忍心吃你呀！”然而，科學家通過化驗鱷魚的眼淚發現，里面的含鹽量很高。由此斷定，鱷魚流淚并非出于悲傷，也不是多愁善感，而是一種正常的排鹽現象。

原來，海水的含鹽量很高，一千克海水所含的鹽接近三小勺，遠遠高于動物體液中鹽的濃度。這樣，難免對海洋動物的生存，造成不利影響。可是，海洋動物卻能巧妙地解決這個問題。鱷魚、海龜等爬行動物，腎臟的排泄功能不完善，致使體內多余的鹽分無法排出。但它們卻有一個特殊的腺體，叫鹽腺，能清除隨海水進入體內的鹽分。鹽腺正好位于鱷魚眼睛附近，當它大口吞咽食物時，腺體受到觸動，里面的濃鹽液奪眶而出，一副“淚”流滿面的樣子，往往會讓不明真相的人，認為鱷魚不忍心將到口的獵物吞下肚里。

海鳥為何吐水

生活在海邊的居民，會發現那些以海為家的海鳥，如信天翁、海鷗等，把喝進去的海水，又吐了出來。難道是喝得太飽？還是在反胃？實際上，那掛在嘴部的水，并非來自口中，而是從鼻子里流出來的。海鳥眼眶之上的鹽腺，與鼻腔連通。因此，喝進去的海水，會通過腺體過濾，將淡化的水吞入肚子里，而留下的濃鹽液，則由鼻孔排出，聚集在嘴邊，積成亮晶晶的水滴，稍微一搖頭，就會掉下來，讓人看起來好像在吐水。

海洋動物的鹽腺位置，除了在眼睛和鼻子附近外，還有的在舌頭下面，如海蛇等。盡管鹽腺位置各異，但結構大體相同。鹽腺當中有一根管子，其表面向周圍輻射出幾千根毛細管。這些毛細管分布在全身各個主要部位，與各處的血管交織在一起，因此可以將進入體內的多余鹽分分離出來，然后再經過中間的管子排到體外，使體內的鹽分處于正常水平，始終保持身體健康。絕不會使海洋動物在活著的時候，就變成一塊無需腌制的咸肉。

魚肉吃著不咸

海魚喝的都是海水，但一些海魚食用起來并沒有咸味，因為它們能夠把喝進體內的鹽分排泄出來。帶魚、海鯰魚等海洋硬骨魚類的鰓部，有一種奇特的細胞組織，叫泌鹽細胞，具有收集鹽分的功能。當海水流經鰓部時，鹽分就會聚集在那里，然后經過濃縮處理，最終隨著黏液一起排出體外。所以，它們喝進肚子里的都是淡化過的水。

而沒有泌鹽細胞的軟骨魚類，比如鯊魚和鰩魚等，它們的體液中的尿素含量很高，這樣體液中所有物質的濃度，高于海水濃度，體內始終保持正向滲透壓，鹽分無法進入體液，最終由腎臟很快排出。也就是說，濃稠的體液只吸收海水中的純水，而排斥其中的鹽分。這就好比一杯黏稠的泥漿，如果加入水就會很快滲透進去，而如果加入泥沙則很難融合進去。吃過鯊魚肉的人，都覺得有一絲尿騷味，那就是鯊魚體內尿素含量高的緣故。

向海洋要淡水

水是生命之源，而且大多數生物都離不開淡水。目前，全球淡水嚴重不足，“19世紀爭煤，20 世紀爭油，21 世紀爭水”的預言，早已成為現實。有句廣告語說得好：別讓地球上的最后一滴水，成為人類的眼淚。因此，向海洋要淡水，是化解水資源危機的重要途徑。進入本世紀以來，許多國家都十分重視海水淡化，并逐漸形成一個方興未艾的產業。截至2019 年底，中國日均淡化海水將近157 萬噸，每噸的費用已接近自來水價格。

海上作業或遠洋航行時，在艦船上必須帶上足夠的淡水，這不僅增加了船只的承載量，同時也極不方便。雖然可以給艦船裝上海水淡化器，但目前這種設備過于龐大，只適合在陸地使用；并且費用昂貴，淡化水的效率不高，不能從根本上解決問題。再說，一旦發生海上事故，遇難者不可能隨身攜帶淡水，更無法背上這種笨重的設備。

海洋動物啟示

如果我們能夠模擬海洋動物的鹽腺，制造出輕巧靈活、攜帶方便、效率很高的海水淡化器，那么在出海遠航或深海考察時，就無需配備大量的淡水了。目前，人類的海水淡化技術，已超過20 余種，其中主要的有3 種：

第一種是利用類似空調那樣的制冷裝置，給海水降溫，當海水結成冰時，會把鹽分離出去，冰融化后便是淡水，同時還能得到可用的鹽。但淡化的水味道不佳，主要用于洗衣和澆灌。

第二種是像電影《閃閃的紅星》中紅軍煮熬鹽那樣，加熱煮海水，讓水蒸氣冷凝成淡水，最后也會剩下鹽。前兩種方法都離不開大型的燒煤、用電設備，不符合動物節能、省材的機能。

第三種是利用一種叫半透膜的特殊薄膜，讓海水中的純水滲透過去，而鹽分則被擋住，從而分離出淡水，類似于軟骨魚體內的滲透泌鹽原理。整個過程無需大量燒煤和耗電，省去了龐大設備，像動物生理機能那樣高效、微妙、精巧地運轉，可借此制成便攜式海水淡化器。