น้ำทะเล ทรัพยากรน้ำสำรองทั้งหมดบนโลกมีประมาณ 1.36×1018 ลูกบาศก์เมตร แม้ว่าจะดูเหมือนมากแต่ทรัพยากรน้ำจืดคิดเป็นประมาณ 2.53เปอร์เซ็นต์ เท่านั้น ในช่วงต้นศตวรรษที่ผ่านมา องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกได้ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์จะเผชิญกับวิกฤตน้ำจืดในอนาคต เมื่อเทียบกับมนุษย์แล้ว สิ่งมีชีวิตในทะเลจะไม่มีปัญหาเพราะขาดน้ำ เพราะน้ำทะเลซึ่งมีความเค็มมาก และดื่มไม่ได้สำหรับเรา
ดูเหมือนจะเป็นน้ำดื่มประจำวันของพวกมัน แล้วทำไมสัตว์ทะเลถึงดื่มน้ำทะเลได้ พวกมันจำเป็นต้องดื่มน้ำสะอาดหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้น พวกมันได้น้ำจืดมาได้อย่างไร แม้ว่าน้ำจืดบนโลกจะค่อนข้างหายาก แต่ก็ค่อนข้างง่ายสำหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนบกที่จะกินเข้าไป สำหรับสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร หากต้องการน้ำจืดอาจเป็นเรื่องที่ลำบากกว่า
ในความเป็นจริง แม้ว่าสิ่งมีชีวิตในทะเลจะอาศัยอยู่ในมหาสมุทร และสภาพแวดล้อมโดยรอบเป็นน้ำทะเลที่มีความเค็มสูง แต่จริงๆ แล้วพวกมันส่วนใหญ่ต้องการน้ำจืดแม้แต่ปลาทะเลที่ทุกคนคิดว่ามีรสเค็ม ดังนั้น สิ่งมีชีวิตในทะเลส่วนใหญ่ที่เราเห็นว่าสามารถดื่มน้ำทะเลได้เป็นตัน แต่พวกมันได้แยกเกลือออกจากแหล่งน้ำที่ต้องการด้วยวิธีบางอย่าง
ก่อนอื่นเรามาดูสัตว์มีกระดูกสันหลังที่อาศัยเหงือกในการหายใจ ซึ่งก็คือ ปลาต่างๆ นั่นเอง มีเซลล์ชนิดพิเศษบนเหงือกของปลา เรียกว่า เซลล์หลั่งคลอรีน ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่บนพื้นผิวของเส้นใยเหงือกของเหงือกปลา ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เราจะเห็นว่ามีช่องเปิดรูปวงกลมหรือวงรีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 12 ถึง 23 ไมครอน และมีเซลล์หลั่งคลอรีนที่เรียงตัวผิดปกติจำนวนมากภายในช่องเปิดเหล่านี้
เซลล์ที่ผลิตคลอรีนเหล่านี้คือ เครื่องแยกเกลือออกจากน้ำทะเลของปลา เซลล์เหล่านี้สามารถช่วยปลากรองเกลือในน้ำทะเลให้ได้มากที่สุด ตามการวัด ปลากระดูกแข็งทะเลสามารถกลืนน้ำทะเลได้ 7 เปอร์เซ็นต์ ถึง 35 เปอร์เซ็นต์ ของน้ำหนักตัวทุกวัน น้ำทะเลส่วนใหญ่ที่กลืนเข้าไปจะถูกดูดซึมผ่านลำไส้ และแทรกซึมเข้าสู่กระแสเลือด เกลือส่วนเกินคือขับออกโดยเซลล์ที่หลั่งเกลือที่เหงือก
เป็นที่กล่าวขวัญว่า โดยพื้นฐานแล้ว ปลากระดูกแข็งในมหาสมุทรนั้นได้รับน้ำจืดผ่านเซลล์ที่หลั่งคลอรีน ปลากระดูกอ่อนอื่นๆ ใช้วิธีอื่น ซึ่งใช้ยูเรียในร่างกายเพื่อขับเกลือส่วนเกินในน้ำทะเล ซึ่งหมายความว่าวิธีการหาน้ำจืดของพวกมันคือกินเข้าไปก่อนแล้วจึงกรองออก ยกตัวอย่าง ฉลามทั่วไป ในบรรดาปลากระดูกอ่อน ไตของมันพัฒนามาก สามารถขับน้ำที่ซึมเข้าสู่ร่างกายได้อย่างเหมาะสม
ในส่วนของเกลือฉลามจะขับออกทางต่อมทวารหนัก ในกรณีนี้ ฉลามขับสารออกมาบ่อยกว่าที่พวกมันกินเข้าไป ต่อไปมาดูสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลื้อยคลานในมหาสมุทร ตัวแทนหลัก ได้แก่ เต่าทะเลและงูทะเลเป็นต้น เรามาพูดถึงเต่าทะเลกันก่อน พวกมันยังมีความต้องการน้ำจืดอยู่มาก เต่าทะเลมีตัวกรองที่ตาข้างใดข้างหนึ่ง ซึ่งก็คือ ต่อมเกลือ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ที่ผลิตคลอรีนของปลา
หลังจากกินน้ำทะเลเข้าไป จะใช้ต่อมเกลือเพื่อขับเกลือส่วนเกินออกมา แน่นอนว่าเต่าจะมีความสุขหากได้ดื่มน้ำสะอาดได้สะดวกขึ้น เช่นเมื่อขึ้นฝั่งเพื่อวางไข่ก็จะดื่มน้ำสะอาดเช่นน้ำฝนอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ เมื่อมองดูงูทะเลเมื่อเทียบกับเต่าทะเลแล้ว พวกมันแทบจะไม่ได้ขึ้นฝั่งเลย เพราะสภาพแวดล้อมบนบกค่อนข้างอันตรายสำหรับพวกมัน แต่พวกมันจำเป็นต้องดื่มน้ำสะอาด
คนเคยคิดว่างูทะเลอาศัยต่อมเกลือใต้ลิ้นในการขับเกลือ แต่เมื่อนักชีววิทยา ฮาร์วีย์ ไลเยไวท์ แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดากำลังศึกษางูชายธงหลังดำ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า งูชายธงหลังดำไม่ได้อาศัยเพียงการดื่มน้ำทะเลเพื่อเติมน้ำจืด เนื่องจากต่อมเกลือของพวกมันมีขนาดเล็กเกินไป และอัตราการขับเกลือออกค่อนข้างช้า ดังนั้น เพื่อให้ได้น้ำจืดมากขึ้น งูชายธงหลังดำจะไปหาน้ำฝนที่ชายหาดเพื่อดื่มหลังฝนตก
สุดท้ายนี้ มีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร นอกจากนี้ สัตว์เหล่านี้ยังต้องการน้ำจืดอีกด้วย และจริงๆ แล้วพวกมันก็คล้ายกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก และเป็นเรื่องยากสำหรับพวกมันที่จะปรับตัวให้เข้ากับความเค็มของน้ำทะเล เนื่องจากไม่มีเซลล์พิเศษที่หลั่งคลอรีนเหมือนปลาที่มีกระดูกแข็ง และไตก็ไม่แข็งแรงเท่าปลากระดูกอ่อน สัตว์เหล่านี้จึงเลือกที่จะไม่ดื่มน้ำทะเล ปัญหาคือในมหาสมุทรมีแต่น้ำทะเลถ้าไม่ดื่มน้ำทะเลจะกระหายน้ำตายไหม
อันที่จริง การไม่ดื่มน้ำทะเลไม่ได้หมายความว่าไม่ดื่มน้ำ เนื่องจากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถรับน้ำจืดผ่านน้ำที่ซาวข้าว เมื่ออาหารเข้าสู่ร่างกาย พวกมันสามารถเผาผลาญและย่อยสลายได้อย่างเต็มที่ และกลายเป็นน้ำจืดที่ร่างกายต้องการในที่สุด ควรสังเกตว่ายังมีน้ำทะเลกรองที่โดดเด่นในหมู่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น วาฬ มันไม่เพียงแค่ตัวใหญ่เท่านั้น แต่ไตของมันยังทรงพลังอีกด้วย
ดังนั้น มันจึงสามารถกรองน้ำทะเลได้หลังจากกลืนลงไป ต้องขอบคุณการกรองและการบริโภคอาหารของพวกมันเอง วาฬจึงไม่ถูกรบกวนจากการขาดน้ำจืด เป็นที่กล่าวขวัญว่า นอกจากสิ่งมีชีวิตในทะเลที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ยังมีสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งที่ค่อนข้างพิเศษ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่า ยูรีฮาลีน เพราะพวกนี้อยู่ได้ทั้งน้ำจืดและน้ำกร่อย ปรับตัวเก่งมาก สายพันธุ์ยูรีฮาลีนส่วนใหญ่เป็นปลา
พวกมันมีความสามารถในการปรับตัวอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงของความเค็มในน้ำ ตัวอย่างเช่น ปลาสเตอร์เจียนจีน ซึ่งเป็นสายพันธุ์เฉพาะถิ่นของแม่น้ำแยงซีที่ทุกคนคุ้นเคย มันเป็นสายพันธุ์ยูรีฮาลีน คุณคิดว่ามันเป็นปลาน้ำจืด แต่คุณไม่เคยคิดเลยว่ามันจะวิ่งเข้าหาทะเลหลังจากที่มันเติบโตเป็นปลาสเตอร์เจียน เพราะสารอาหารในน้ำจืดไม่สามารถทำให้มันเข้าสู่ระยะการเจริญเติบโตอื่นได้
สิ่งมีชีวิตนี้จะใช้วิธีการต่าง ๆ ในการปรับจากน้ำจืดเป็น น้ำทะเล และจากน้ำทะเลเป็นน้ำจืด ตัวอย่างเช่น เมื่อเข้าสู่น้ำทะเลจากน้ำจืด สภาพทางกายภาพจะเปลี่ยนจากการระบายน้ำและกักเก็บเกลือเป็นน้ำเค็ม ในกรณีนี้ กลไกการควบคุม ออสโมเรกูเลชัน ที่ใช้กับมหาสมุทรจะเปิดอยู่ มี 3 แนวทางหลักในกระบวนการนี้
ประการที่ 1 คือการกลืนน้ำทะเลเพื่อปรับสมดุลการเผาผลาญน้ำในร่างกาย ประการที่ 2 คือลดปริมาณปัสสาวะ เนื่องจากในเวลานี้ความสามารถในการซึมผ่านของท่อไตจะเพิ่มขึ้น ประการที่ 3 คือการทำให้เซลล์ที่หลั่งคลอรีนบนเส้นเหงือกได้รับการเปลี่ยนแปลงทางเซลล์ วิทยากล่าวโดยย่อก็คือ มันใช้คอร์ติซอลในการเพิ่มจำนวนเพื่อให้เกลือขับออกได้ดีขึ้น
บทความที่น่าสนใจ : อายุผิว อธิบายศึกษาว่าอายุของผิวสังเกตอย่างไรและวิธีโกงอายุที่ดีที่สุด
