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《科学之友》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

弘扬科学精神,普及科学知识,倡导大众理解科学。

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动物解渴妙招多

2017-09-12 16:07:00

  对于很多人来说,口渴又没水喝是非常痛苦的。口渴的时候,嗓子在冒烟,全身都像起火了一样,非常难受。而一旦缺水,除了尽快找到水源补充水分,人类基本没有其他什么解决办法。

  然而,比起这么容易“渴死”的人类,有一些动物,可以说是非常强大的,它们赶上极端干旱的天气长时间持续时,可以连续几年滴水不沾,有的完全不需要喝水依然能够顽强地活下来。那么,它们究竟有什么妙招呢?

  自带“蓄水池”

  在美国西南部和墨西哥西北部,生活着一种体型庞大的沙漠地鼠龟,与离不开水的水生乌龟相比,地鼠龟的栖息地高度约为3 000~4 000米,它们生活在干燥的草原、沙漠岩石区域,这些地方夏季地面温度平均达60 ℃。

  为了躲避夏天的酷暑以及冬天的酷寒,沙漠地鼠龟一般会在同一个地区挖掘12个以上不同深度的洞穴,来满足不同季节的需求,随后,一生当中有95% 的时间都在洞穴中度过。但躲在洞穴里并不是万无一失的,因为有的时候沙漠地区旱季过长,数月不下一滴雨。不过对于沙漠地鼠龟来说,这并不是什么可怕的事,因为遇到这种情况时,它们会用上另外一个生存法宝——膀胱“蓄水池”。

  沙漠地鼠龟的储水能力是所有陆龟中最强大的,一到下雨,或能吃到仙人掌、草等能补水的食物时,它们会用膀胱储满水,到了干旱没水的时候,再通过可渗透的膀胱壁提水使用,靠着膀胱的强大储水能力,沙漠地鼠龟可以度过长达一年的旱季。

  此外,储水蛙也是膀胱储水高手。储水蛙看起来跟普通青蛙一样,但它们却生活在澳大利亚沙漠地区,在那里生活的动物同样面临着没水可喝困境。所以,赶上下雨的时候,储水蛙会鼓足劲吸水,膀胱和腮都成了它的储水器,它存储的水量相当于自身重量的50% ,而一旦“蓄水池”装水足够,储水蛙可以滴水不沾地存活5年。

  减少水分流失

  既然储水不容易,那么,减少体内水分的流失就很重要了。沙漠动物们最普遍的做法是避开干燥炎热的白天,藏在湿润阴凉的地洞里。还有一些动物保持水分的生理机能进化得极为精密,它们可以减少排泄、流汗、呼吸导致的水分流失,比如像沙漠爬行动物和鸟类,都以尿酸的形式排泄。这种尿排出前,其中的水分已被动物们提取了,所以呈黏稠状,而另外一些动物干脆自己制造起了“防水衣”。

  亚马逊雨林有一种巨猴树蛙,跟储水蛙不一样的是,这种青蛙不仅不躲避阳光和热量,反而大摇大摆地住在高树上,暴露在非常干燥的环境里,它们的策略是给自己涂上防水的蜡状物质。

  遇上干旱季节,巨猴树蛙会分泌一种黏稠的蜡状物质,它们会用前腿将“蜡”一丝不苟地涂抹全身。等蜡状物变干后,巨猴树蛙看起来就像是一个风干的“木乃伊”。

  非洲有一种肺鱼进一步改善了这种方法,这种鱼强大到竟然可以在泥土里存活。作为鳗鱼的一种,肺鱼的栖息地一般是河流或池沼。当旱季到来时,河床干枯,这时肺鱼会用腹鳍在淤泥中挖洞,然后蜷缩在洞里。为了防止变成“鱼干”,它的皮肤会分泌特殊黏液裹住全身,形成防水层,只留一个小孔呼吸,这时它们改用鳔直接呼吸空气,还有一个类似陆地动物的耳朵,能听到通过空气振动传播的声音。

  皮肤也能“吸水”

  在沙漠里,探险者没有找到水源时,为了求生,会在清晨时分,用布吸露水的方法来得到饮用水,其实沙漠动物早已经用到了这一招。

  在澳大利亚内陆干旱地区,有一种从头到脚都被弯曲的大刺覆盖的蜥蜴——澳洲棘蜥,因为它的长相很不纯良,当地人戏称它们为“多刺的恶魔”。这些小恶魔其实并不邪恶,棘蜥是一种完全无害的动物,主食是蚂蚁,让科学家们非常感兴趣的是它们的喝水策略。

  在沙漠严苛的自然环境下,棘蜥进化出了一种奇特的收集水分的方法。在棘蜥尖刺间的皮肤上,分布着数以千计的细小凹槽,这些凹槽直接通到蜴的嘴巴。当夜幕降临的时候,沙漠变得非常冷,空气中的水蒸气在棘蜥的身体上形成露水,这些露水最终顺着凹槽直接被送进棘蜥的嘴里。不仅如此,凹槽还像油墨纸一样,当棘蜥经过植物或动物身边时,会带走附着在这些动物身上的夜间露水,堪称是“盗水高手”。

  哺乳动物自己造水

  哺乳动物作为恒温动物,一般必须把体温保持在大约38 ℃才能维持正常的生理功能。但是在沙漠地区,白天的气温通常高于38 ℃,最热的时候能超过50 ℃。在如此炎热的环境中,哺乳动物主要通过让体内水分蒸发的方式(出汗或喘气)来散热。这是一种很有效的降温方法。但是,这种方法有个缺点,如果不及时补充水分的话,身体就会很快地脱水,所以一般在没水的情况下,人在沙漠里待12小时就会严重脱水。不过,在沙漠中一些哺乳动物却可以只吃食物,不喝水。

  更格卢鼠是一种生活在北美洲干旱地带的啮目动物,它们的脸颊外面长着一个购物袋般的独特颊囊,用来装载食物,后肢发达,前肢却很短小,跳跃方式和袋鼠一样,很像是袋鼠的缩小版。在沙漠中生存的更格卢鼠,会将自己密封在地穴里,隔绝正午的炎热,同时利用自己的呼吸循环,润湿洞穴中的空气。这种独特的啮齿动物,同样拥有特殊构造的肾,特有的精细腺管能够滤取尿液中的大部分水分,输送回血管中。而它们呼吸时呼出的水分则被鼻腔中一种特殊进化了的器官回收。

  更大的哺乳动物如骆驼和羚羊则会利用脂肪代谢当“水源”,骆驼的驼峰不是用来储存水的,而是用来储存脂肪的。脂肪分解后主要会产出二氧化碳和水。就拿骆驼来说,它们可以存储36千克脂肪,分解每克脂肪,会获得1.12毫升的水,当长时间没有喝到水时,骆驼就会将这些脂肪转化为水来解渴。

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