海洋哺乳动物如何在咸海中保持水分
这只可爱的海狮每天必须吃下体重的5%到8%的食物，才能保持健康和水分。 图片来源：uux.cn/wildestanimal / Getty Images
（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（萨拉·凯利·沃森）：在漫长而复杂的进化历史中，哺乳动物多次独立地转向水来安家。虽然许多离开陆地、迁徙到水域的温血动物已经不复存在，但我们依然有许多令人惊叹的例子：比如海豚、鲸鱼、海牛、鼠海豚。甚至还有一整支称为鳍足类的食肉动物亚目，包括海豹、海狮和在陆地和水域间活动的海象。
但就像所有动物一样，海洋哺乳动物需要水来保持水分才能生存。问题在于，咸水占地球水体约97%，是虎鲸和宽吻海豚等哺乳动物的家园，而盐水天生就会导致脱水。迈阿密大学水生生物研究员马丁·格罗塞尔告诉《大众科学》：“我们的体液中含有盐分，但盐分远低于海水中。”“这意味着海水中高盐浓度通过渗透作用，将水分从动物体内拖走。”
尽管进入海洋时会被淋湿，但格罗塞尔补充说，生活在海洋中生理上与沙漠生活相似。无论在陆地还是其他环境下，动物都必须适应环境。要理解哺乳动物如何在海洋中生存和补水，我们必须深入进化的深水区。
无脊椎动物与脊椎动物的区别
虽然科学家们仍无法准确指出生命的起源，但许多科学家相信它实际上起源于深海。但这些早期生物与我们今天所理解的海洋生物大不相同——它们是无脊椎动物，也就是说没有脊椎。
“大多数无脊椎动物无法控制其内部盐分含量，因此它们的盐分含量与海水相同，”格罗塞尔说。“这意味着他们没有脱水，也没有流失水分。”这种生存策略被称为渗透顺应，存在于我们今天熟悉的各种动物中：海星、水母、龙虾、软体动物等。
但当你加入骨气时，事情就变得复杂了。鱼类、海洋爬行动物（比如海蛇和咸水鳄）、海洋哺乳动物，甚至海鸟都需要专门的身体部位来去除它们摄入的水中的盐分。
“饮用海水的动物面临的最大挑战是它们从水中获得的盐分，”格罗塞尔说。如果他们无法去除这些盐分，那喝水也没有任何好处。”
对于鱼来说，喝盐水只是日常的一部分。水分被肠道吸收，但盐分从血液中输送到鳃细胞，鳃细胞再将盐分推回大海。
座头鲸的尿液非常咸，依赖专门的肾脏过滤海水中的盐分。图片来源：uux.cn/Getty Images / Westend61
但对于没有鳃的动物，比如哺乳动物、爬行动物和鸟类，情况就更复杂了。这些生物需要以某种方式排出多余的盐分，而哺乳动物则通过肾脏排出盐分。虽然测量鲸鱼尿液的盐度极其困难，但我们知道海洋哺乳动物的肾脏可以“产生非常浓缩的尿液”，格罗塞尔补充道。一些海洋动物甚至拥有所谓的网状肾脏。这些器官被分成数百个微小的过滤单元，帮助排出大量盐分。
而鸟类则在眼睛上方有腺体，分泌高盐度液体，就像哺乳动物的肾脏一样。这对那些一年中大部分时间只能接触海水的羽毛朋友非常有用，研究也证明不同鸟类的盐腺质量甚至可能随季节变化。
对于爬行动物来说，过程非常相似。海龟眼睛后面有盐腺（这让它们在水面上看起来像是在哭泣），海鬣蜥的鼻子上有盐腺（这会导致打喷嚏时非常咸），海蛇和鳄鱼的舌头上有盐腺。
喝还是不喝
虽然有些动物确实有意或无意地饮用盐水并承担后果，但这是一种代谢成本极高的生活方式。“如果它们能通过其他方式获得水，它们会更喜欢那样，”格罗塞尔补充道。“当然，其中一些方式就是它们所吃猎物中含有的水分。”
几乎所有海洋哺乳动物都是肉食性动物：比如虎鲸、鲸鱼、海豚，甚至海象和水獭。甚至须鲸也会吃成群的微小动物，称为磷虾。吃鱼和其他海洋生物意味着吃水分含量与自己相近的动物，这成为一种可靠的补水策略。
例如，20世纪70年代的一项研究表明，这种生活方式——仅仅大口吃鱼类——就能提供足够的水分，使得象海豹幼崽甚至不需要喝一口淡水就能保持健康。事实上，由于它们独特的行为和生理节水机制结合，可以在陆地上禁食长达三个月而不饮水。
不过，一些海洋哺乳动物还是无法抗拒一口无盐的美味。格罗塞尔补充说，海牛尤其如此，它们会在靠近岸边或低盐度的河口寻找淡水源。
他说，佛罗里达人或许能证明这一点，因为海牛有时会靠近船只，想尝一口美味的食物。“它们有非常强的寻水能力，”他说。“水对他们来说是一种商品，他们会为此努力工作。”
在北美另一端，戴维斯海峡、拉布拉多和纽芬兰海岸以及圣劳伦斯湾附近发现的兜帽海豹幼崽被记录到吸食海水和雪。雪，即使落在海洋上，也因蒸发的特性而成为淡水。
保持哺乳动物水分充足且在海水中生存的关键有三：吃水质食物，按需寻找淡水，以及排尿排出任何阻碍的盐分。这是一种经过数百万年验证的方法。但人类没有这些适应能力。所以下次去海滩时，记得带个水瓶，以免脱水。
