海洋動物はどのようにして淡水を飲むのでしょうか?

「海で喉が渇いても、海水は飲めない」という諺を、誰もが聞いたことがあるはずです。海水は飲めないので、海洋動物はどうやって真水を飲むのでしょうか？

なぜ海水を直接飲んではいけないのでしょうか？

海水はとても塩辛いので、飲めば飲むほど喉が渇くと言う人もいます。

もちろん塩辛さも理由の一つですが、なぜそんなに塩辛いのかご存知ですか？

これは海の起源と発展から始まらなければなりません。もともと海は陸上のさまざまな水源を集め、地質環境の変化とともに徐々に海が形成されました。

川は海水資源を運ぶと同時に、主に塩分などのさまざまな物質も運びます。

海水は他の水域と交換できないため、これらの物質は海水中に蓄積されます。この期間中、海水中の水分は蒸発し続け、水循環に参加します。たとえ淡水で継続的に希釈しても、海水の塩分濃度の上昇速度に追いつけず、海水の塩分濃度はどんどん高くなってしまいます。

実際、海は単に水が流入するだけで流出しない巨大な「静的な湖」と考えることができます。そこの水がなぜ塩辛いのかは簡単に理解できます。

現在、海水中のさまざまな物質の含有量は生物が許容できる基準を大幅に超えているため、海水は直接飲むのに適していません。

また、人体自体にも一定量の塩分が含まれており、海水の塩分濃度は人体の3倍以上です。人体が海水を取り入れると、海水中の塩分が体に塩分を吸収させ、濃度が急激に上昇します。

その結果、細胞内の真水が失われ、空腹や喉の渇きがあるときに海水を飲むのは自殺行為に等しいのです。海洋生物についても同様です。

海の生物は生き残るために、独自の浄化器官を発達させてきました。

奇跡の浄化器官

海洋で最も数が多く、最も多様な種である魚類は、えらにある塩化物分泌細胞を使って海水をろ過します。

魚のえらにある塩化物分泌細胞は、小型の加工工場のようなものです。一方で水から塩を抽出し、他方で品質の高い水源を保持します。

ご存知のとおり、魚のえらは呼吸器官です。水から酸素を得る際には、必然的に少量の海水を摂取することになります。

時間が経つと海水の塩分が魚の体に蓄積され、味が濃くなるのではないでしょうか？魚はこの状況にどう対処するのでしょうか?

一部の魚類の内部構造は「直腸」型であり、未浄化の水は肛門から直接排出される。

他の魚は、体内の残留塩分を調節し減らすために、自身の細胞、肝臓、その他の部分を使って体内で二次浄化を行います。

内臓は少量の海水を浄化することができ、主に補助的な役割を果たします。

しかし、海の中には海水に敢えて立ち向かう生き物がいます。それがクジラです。

クジラは魚ではなく、陸生生物に近い海洋哺乳類です。淡水を得る際、彼らは大量の海水を直接飲み込み、強力な腎臓を通して水を浄化します。

もちろん、クジラが海水のすべてを浄化することは不可能であり、浄化できない海水の一部はクジラの活動とともに排出されることになります。

この時点で、誰もが疑問に思うかもしれません。クジラは海水を一気に飲み干すので、海水が細胞に悪影響を及ぼすことを恐れないのでしょうか?

もちろん、クジラは恐れません。なぜなら、彼らの腸と胃には非常に厚い特殊な粘膜層があるからです。一方では、クジラが鋭利な物を食べ、一口で「飲み込む」際に腸を傷つけるのを防ぐためです。

例えば、マッコウクジラは深海で巨大なイカを餌として探すのが好きです。イカの頭蓋骨は非常に硬くて鋭く、消化するのは容易ではありません。胃と腸が十分に強ければ、イカの頭蓋骨による傷を避けることができます。

特筆すべきは、マッコウクジラがダイオウイカの頭蓋骨を排泄した後、数十年かけて発酵して「龍涎香」を形成し、これが金よりも価値があるということだ。

一方、胃の中の特殊な粘膜は、クジラが有害物質を吸収するのを効果的に防ぐこともできます。

クジラは食物と水を吸収する前に、3段階の消化過程を経る必要があります。各レベルごとに厳しい審査を受け、不合格になったものは廃棄物として排出されます。

そのため、これほど巨大なクジラでも海の中でのんびりと暮らすことができるのです。

泣きながら新鮮な水

次の生物は、海水を浄化するさらに強力な能力を持っています。泣くことで塩分を濾過するウミガメです。

以前、海水を浄化するカメの涙の真正性を検証するために、科学者たちは特別にカメに3リットルの海水を与えた。

その後間もなく、科学者たちはカメの目の端から粘着性の液体が流れ出ていることを発見した。彼らはすぐに液体を採取し、検査を行った。

塩分は意外に多かったです。その後、科学者らはカメから血液を採取したが、塩分濃度に大きな増加は見られなかった。

この実験は、カメが海水を浄化するために涙腺に頼っているという主張を強く裏付けています。

原理は、海水がカメの体内に入ると、海水に含まれる塩分は細胞によって運び去られるが、吸収されないというものです。代わりに、涙腺の近くに蓄積され、涙とともに溶解して排出されます。

ウミガメの浄化能力は、人間に自然界の生物の素晴らしさを驚かせます。

カメの例が魔法的であると言えるなら、次の例は奇妙であると言えるでしょう。それはサメです。

「風味」のある新鮮な水

フカヒレは富裕層が好む珍味であるにもかかわらず、サメの肉には尿の臭いがするため、多くの悪徳ハンターがヒレを切り落とした後にサメを海に投げ捨てていると聞いたことがあるかもしれません。

実際、サメ肉の匂いは海水を浄化する過程で発生します。

サメが排便すると、尿は体外に排出されず、体の皮膚の下に蓄積されます。

サメが体表から海水を吸い込むとき、皮質内の尿素と海水との浸透圧差により、塩分はサメの体内に入ることができません。

皮質と尿素の組成は天然の水浄化バリアのような働きをし、サメがいつでもどこでも水分を補給できるようにします。

もちろん、尿素はサメの細胞組織に長期間蓄積されるため、サメの肉は刺激臭を放ち、味も非常に悪くなります。

「ドライライス」サプリメント

この補給方法は、体内の水を摂取することで淡水の必要量を補給する海洋肉食動物によく見られます。

陸上の生き物にも水を補給する習性があります。アフリカに生息するライオンは、水を得るために中型の草食動物を狩ることに頼っています。そのため、乾季には頻繁に水を補給する必要はありません。

これは海洋生物において特に顕著です。

例えば、魚の血液や眼球、海洋脊椎動物の脊髄や細胞内の水はすべて捕食者にとって重要な栄養源です。

クジラは体が大きく、水の需要が高いため、常に内臓に頼って水を浄化することは不可能です。

シロナガスクジラは人間の19倍の大きさだということをご存知でしょう。人間は1日にコップ8杯の水を必要とし、シロナガスクジラは少なくともコップ150杯の水を摂取する必要があります。

こんなに大量の真水はどこから来るのでしょうか?この時、胃の中に飲み込まれた魚やエビはクジラに真水源を提供し、それによって内臓への浄化圧力を軽減します。

この方法も補助的な手段であり、より多くの淡水源は問題を解決するために自らの浄化能力に頼らなければならないことに注意する価値がある。

魔法の鳥

海鳥は海洋生物ではありませんが、海の上を飛ぶことが多く、海水を飲むことに慣れています。

海鳥はカメと同じように海水を浄化しますが、塩の結晶を含む物質を鼻孔から排出します。

そのため、海鳥はカメよりも浄化能力が強く、海上で長時間飛行することが可能なのです。

自然界の生物種は素晴らしく多様であり、それを保護しない理由はありません。

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