別再餵鯉魚吐司了！從「滲透壓」看見水中生物的真相
我是科學訓練師桑子研。每天都是實驗日。
在公園的池塘邊，你會發現「科學的奧秘」！
晴朗的日子裡，你或許會不經意地走到公園的池塘邊。水面上，一群錦鯉正悠閒地游著。只要有人靠近，牠們就像被吸過去一樣，蜂擁而至。那樣子實在是太可愛了，讓人忍不住想餵牠們吃點東西，對吧？
然而，就在旁邊立著一個極為普通的警示牌，卻讓我忍不住停下來仔細看。
「請勿餵食錦鯉」——
為什麼「禁止餵食」？警示牌背後隱藏的深奧科學
請勿以吐司麵包餵食池塘裡的鳥類或錦鯉，因為鹽分過高。
這種警示牌我們常常看到。但是，這個牌子上竟然詳盡地寫著專業的科學知識！用標籤機密密麻麻貼出來的文字，簡直就像實驗室的論文一樣。老實說，可能連小孩子讀起來都會覺得有點難。但，也正因為如此，我被那份「真誠」、以及其中蘊含的「對生命的愛與對科學的熱情」深深感動了。
魚類體內的鹽分濃度大約維持在0.9%左右。對於淡水魚來說，由於牠們體內的鹽分濃度比周圍的水高，根據「滲透壓」原理，水會持續不斷地進入魚的體內。攝取過多鹽分會讓體內鹽分濃度上升。淡水魚雖然不太會主動喝水，但水還是會從魚鰓進入。為了避免細胞因為水不斷進入而破裂，牠們會將多餘的水分以尿液的形式大量排出。不斷地進行這項排出作業，會對魚的腎臟等器官造成負擔。無論是人類還是錦鯉，攝取過多鹽分對身體都不好。
錦鯉身體裡藏著的「滲透壓」秘密
對於魚類，尤其是生活在池塘裡的淡水魚來說，我們人類餵的吐司麵包中所含的「鹽分」，可能成為攸關性命的嚴重問題。就像警示牌上寫的，魚類體內的鹽分濃度和我們人類一樣，大約維持在0.9%左右。另一方面，牠們居住的淡水環境中，鹽分濃度幾乎等於零。這時候，關鍵就在於我們在理化課學到的「滲透壓」這個現象了。
滲透壓指的是：當濃度不同的液體，以半透性的細胞膜（或類似的薄膜）為界限相鄰時，水分子會從濃度低的一方，移動到濃度高的一方的這種力量。根據這個原理，周圍池塘的水（低鹽分濃度）會不斷地「流入」淡水魚的體內（高鹽分濃度）。
萬一淡水魚攝取了過多的鹽分，牠們體內的鹽分濃度就會隨之上升。這樣一來，滲透壓會變得更強，周圍的水會更猛烈地試圖衝入魚的體內。當過多水分湧入細胞時，細胞會被水撐得鼓鼓的，最糟的狀況下甚至有破裂的危險！
那麼，淡水魚是如何調節體內的水分量呢？牠們雖然不像我們一樣會主動喝水，但為了呼吸，還是會從魚鰓吸入水分。因此，牠們會將多餘的水分不斷以尿液形式排出，來維持體內鹽分濃度與水分量的平衡。這跟我們人類的腎臟調節體內水分的方式很相似。不過，一旦攝取過多鹽分，讓這個排出作業變得過於頻繁，就會對腎臟等器官造成沉重的負擔。雖然我們常說人類攝取過多鹽分對身體不好，但對錦鯉來說也是一樣的。更準確地說，這對淡水魚而言，是攸關生死的重大危機。
淡水魚與海水魚，截然不同的生存策略
更有趣的是，淡水魚與海水魚應對滲透壓的方式完全相反。為了在截然不同的環境中生存，牠們各自演化出了令人驚訝且合理的身體機制。
- 海水魚：由於海水鹽分濃度（約3.5%）比體液鹽分濃度（約1%）高，滲透壓會使體內水分不斷地被海水「吸走」（試圖逃出體外）。為了防止脫水，牠們會積極地喝海水，並從魚鰓排出多餘的鹽分，藉此維持體內水分平衡。
- 淡水魚：由於淡水鹽分濃度比體液鹽分濃度（約1%）低，淡水會不斷地「試圖流入」體內。為了排出這多餘的水分，牠們幾乎不喝水，同時從魚鰓吸水後，再排出大量稀釋的尿液，來調節體內水分。
真是令人驚訝，從一個公園的警示牌，竟然延伸出如此深奧、壯闊的生命奧秘與合理的科學世界。從身邊的現象中探索科學的奧秘，真的是最棒的學習方式了！
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