人喝不了海水，為什麼海洋動物可以？

2020-08-12 萬物雜誌

本文由微信公眾號「把科學帶回家」提供


來源 | 《萬物》等

編輯 | Mirror


人喝不了海水，為什麼海洋動物可以？


圖源：pixabay


海上的落難者即使再渴也只能幹瞪著汪洋，不是因為海水又鹹又苦太難喝，而是因為這如同「飲鴆止渴」。喝下海水之後，我們的腎臟為了排出多餘的鹽分，需要製造比你喝進去的海水還要多的尿液，讓你脫水更嚴重。

每1升海水中含有約35克鹽（濃度3.5%），而人的血液滲透壓相當於濃度0.9%的生理鹽水。血液中的鹽離子對維持人體正常滲透壓和傳遞細胞間的信息至關重要，但如果濃度過高，不僅會使人脫水，還會擾亂細胞之間的交流，導致生理功能紊亂。


氯化鈉使人中毒的半數致死量（使半數實驗動物死亡的劑量）約為3.3克/千克體重，所以當攝入的海水達到100毫升/千克體重時就可能致命，早在這之前，你就已經會出現神志不清、痙攣、昏厥等症狀。

海洋動物的體液未必比人的更鹹，但它們的尿可比我們的鹹得多。海豹、海獅的尿液比海水鹹2.5倍，說明這些海洋動物平常其實也會喝海水，但它們的腎臟擁有更強的排鹽能力。海洋魚類的鰓上還有能夠幫助過濾鹽分的特殊細胞。

要不是沒得選，海洋動物肯定也想喝點清淡爽口的，它們從食物中就可以喝到鹹度正常的「蔬菜湯」或「肉湯」。科學家發現，一類海蛇會專門遊到海面附近喝剛降下的雨水。


貝類死了為什麼就燙不開口了？


開殼的蛤蜊 | 圖源：pixabay


貝：我都掛了，還怎麼開口？

從菜市場買回的蛤蜊下鍋爆炒之後總有幾個怎麼也不張口，打開一看才發現都是早就掛了的，含了不少沙子（感謝它們不開口）。

鮮活的貝會被燙開口，跟我們被燙到的時候會縮手尖叫一樣，屬於正常的應激反應。而死去的貝，肌肉應該也已經鬆弛，是什麼維持著它們「最後的倔強」？


貝類的閉殼肌（箭頭處）| 圖源：bio.libretexts

這倔強靠的是它們分泌的一種特殊蛋白質—— 副肌球蛋白，它是閉殼肌（乾貝就是風乾的扇貝閉殼肌）的關鍵成分。當閉殼肌收縮時，殼就會閉合。副肌球蛋白能夠維持閉殼肌收縮長達一個月，除非貝類自己想開。如果在想開之前就掛了，那你就只能撬開了。

自然界中的貝死去後，在海水侵蝕、以及風吹日曬下，副肌球蛋白逐漸分解，貝殼最終還是會鬆口，變成你在海灘邊撿到的空殼。

所以光靠貝類的開合狀態來判斷它們新不新鮮是不夠準確的，只有還有動靜的，比如從邊緣探出個水管，才能確定它們還活著。

恐龍的叫聲真像電影裡那樣嗎？


霸王龍（右）想像圖 | 圖源：owlcation


影視作品裡的恐龍叫聲多是「以貌取龍」，一副惡霸形象的霸王龍配上虎嘯獅吼般的咆哮聲，毫無違和感。

恐龍的真實叫聲究竟是怎樣？恐怕沒人能知道。這些巨獸已經滅絕了 6000多萬年，只留下了一堆骨骼化石，連外貌重建都容易出差錯，「以貌取龍」自然也不會靠譜到哪兒去。


不過，同樣是通過形態推測，科學家研究得更深入，他們從化石分析恐龍身體內部的發聲結構，並用計算機進行模擬，再結合現代鳥類、爬行類的叫聲，得出了一些顛覆性的推論——很多恐龍並不會咆哮嘶吼，因為它們缺少聲帶。

但沒有聲帶不代表沒法發聲，恐龍可能和鳥類一樣擁有鳴管結構。

像鳥一樣嘰嘰喳喳的恐龍？


倒也沒有這麼反差萌……不是還有鴕鳥、火雞、鴿子這些身體比例大的鳥嗎？一些恐龍的叫聲更類似它們發出威脅信號時，振動鳴管的低鳴。

恐龍之間的形態差異很大，它們的叫聲也各不相同。對頭骨特徵鮮明的恐龍，科學家更容易推測出它們的叫聲。例如副櫛龍（Parasaurolophus）頭骨上有一條長長的管狀結構與鼻腔相通，就像一把號角。研究者用計算機建立了副櫛龍的頭骨模型，模擬出了洪亮的共鳴聲，聽上去仿佛在吹奏低音號角（文末附叫聲）。


兩種副櫛龍屬恐龍的頭骨 | 圖源：Wikipedia

不過，化石中的線索畢竟有限，大部分恐龍的叫聲都還未得到科學的重建。

假如有一天人類也成了化石，未來的智慧生物大概也會好奇：人類是怎麼叫的？（這題超綱了啊喂！


太陽看起來是黃色的，

為什麼陽光是白色的？


宇宙中的太陽看起來是白色的 | 圖源：NASA


小時候畫太陽一定會用黃色或紅色，平常我們看到的太陽，尤其是朝陽和夕陽看起來確實是黃色甚至橙紅色的，為什麼照到我們身上的卻是白光？

天文界將太陽歸為黃矮星，這個「黃」並非太陽本色，只是我們從地球觀測到的太陽顏色，而太空人在太空中看到的太陽其實是明晃晃的白色。二者的區別就在於有沒有大氣層這個「濾鏡」。


陽光包含了從紅外線到紫外線的所有波段，稜鏡分出的七色光只是其中的可見光波段，大部分波段都是人眼看不到的。所有顏色的可見光匯合到我們眼裡會呈現為白色——真正五彩斑斕的白。


陽光中分離的可見光譜 | 圖源：N.A.Sharp, NOAO/NSO/Kitt Peak FTS/AURA/NSF


但是當陽光遇到各種物體時，原本集合在一起的可見光就會被「拆散」。到達地球的它們首先要闖過的是大氣層，在那裡它們會遇到氣體分子，發生瑞利散射。它對藍光這類短波光作用更強，這也是天空呈現藍色的原因。


清晨和傍晚時的太陽位置較低，陽光斜射進大氣層，需要經過的路更長，導致更多藍光被散射，太陽看起來就更偏黃色或紅色了，此時的陽光也會有種金燦燦的感覺。


請勿直視太陽，小心亮瞎。

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