生物對水分變化的適應

宣莉蓉++徐玲琴

摘要：水對我們的生命起著重要的作用，它是生命的源泉，是人類賴以生存和發展的不可缺少的最重要的物質資源之一。水是生物最需要的一種物質，水的存在與多寡，影響生物的生存與分布。

關鍵詞：水；生物；干旱；水澇

一、水的生態作用

水是任何生物體都不可缺少的重要組成成分。各種生物的含水量有很大的不同。生物體的含水量一般為60～80%，有些水生生物可達90%以上，而在干旱環境中生長的地衣、卷柏和有些苔蘚植物僅含6%左右。

水是生命活動的基礎。生物的新陳代謝是以水為介質進行的，生物體內營養物質的運輸、廢物的排除、激素的傳遞以及生命賴以存在的各種生物化學過程，都必須在水溶液中才能進行，而所有物質也都必須以溶解狀態才能進出細胞。水也是生物新陳代謝的直接參與者。光合作用、呼吸作用、有機物合成和分解過程中都有水分子參與。如果沒有水，這些體內重要的生理過程不能進行。

生物體內的水分能使其保持固有的形態。水分使細胞保持一定的緊張度，維持了生物細胞及組織的緊張狀態，使植物枝葉挺立，便于充分接受陽光和氣體的交換；同時也有使花朵張開，利于傳粉。水分還能使動物保持體形，便于劇烈運動。如果含水量不足，便會造成植物萎蔫，動物脫水，一切生理活動也隨之下降甚至停止。

水對穩定環境溫度有重要意義。水的密度在4℃時最大，這一特性使任何水體都不會同時凍結，而且結冰過程總是從上到下進行。水的熱容量很大，吸熱和放熱過程緩慢，因此水體溫度不象大氣溫度那樣變化劇烈。

總的來說，水是生物生存的重要條件。

二、水對生物的作用

1、水分對植物的作用

水分對植物的生長有一個最高、最適和最低的“三基點”。水分只有處于合適范圍內，才能維持植物的水分平衡，保證植物正常生長。種子萌發需要較多水分，因為水能軟化種皮，增強其透性，使種子呼吸加強；同時水能使種子內凝膠狀態的原生質轉變為溶膠狀態，使生理活性增強，促進種子萌發。

1.1 干旱的影響

干旱對植物的影響：降低各種生理過程。干旱時氣孔關閉，減弱蒸騰降溫作用，抑制光合作用，增強呼吸作用，三磷酸腺苷酶活性增加破壞三磷酸腺苷的轉化循環；引起植物體內各部分水分的重新分配。不同器官和不同組織間的水分，按各部位的水勢大小重新分配。水勢高的向水勢低的流動；影響植物產品的質量。果樹在干旱情況下，果實小，淀粉量和果膠質減少，木質素和半纖維素增加。植物受干旱危害的原因有能量代謝的破壞、蛋白質代謝的改變以及合成酶活性降低和分解酶活性加強等。

改變膜的結構及透性：干旱使得細胞嚴重脫水，破壞了原生質膜脂類雙分子層的排列。使膜脂分子結構即發生紊亂，膜因而收縮出現空隙和龜裂，引起膜透性改變。破壞了正常代謝過程：光合作用減弱，水分不足使光合作用顯著下降，直至趨于停止。

1.2 水澇的影響

澇害首先表現為對植物根系的不良影響。土壤水分過多或積水時，由于土壤孔隙充滿水分，通氣狀況惡化，植物根系處于缺氧環境，抑制了有氧呼吸，阻止了水分和礦物質的吸收，植物生長很快停止，葉片自下而上開始萎蔫、枯黃脫落，根系逐漸變黑、腐爛，整個植株不久就枯死。植物地上部分受淹，則使光合作用受阻，有氧呼吸減弱，無氧呼吸增強，體內能量代謝顯著惡化，各種生命活動陷于紊亂，各種器官和組織變得軟弱，很快變粘變黑、腐爛脫落。

2、水分對動物的作用

水分不足會引起動物的滯育、休眠甚至死亡。在草原上，降水季節形成的一些暫時性積水，常有水生昆蟲生長，而且密度比較高，但是雨季過后，他們就會進入滯育期。有些昆蟲在干燥的環境中完全停止發育，時間過長還會導致死亡。水澇對動物的影響，除直接的傷害死亡外，還常常導致流行病的蔓延，造成動物大量死亡。

三、生物對水分的適應

1、植物對水分的適應

水生植物生長在水中，長期適應缺氧環境，根、莖、葉形成連貫的通氣組織，以保證植物體各部分對氧氣的需要。水生植物機械組織不發達，甚至退化，以增強植物的彈性和抗扭曲能力，適應于水體流動。而且水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀，以增加吸收陽光、無機鹽和CO2的面積。

陸生植物，可分為濕生、中生和旱生植物。對陸生植物來說如何保持根系吸收水和蒸餾水之間的平衡是保證植物正常生活所必需的。

2、動物對水分的適應

動物按棲息地也可以分水生和陸生兩類。水生動物主要通過調節體內的滲透壓來維持與環境的水分平衡。陸生動物則在形態結構、行為和生理上來適應不同環境水分條件。

陸生動物體內的含水量一般比環境的要高，其常常會因蒸發而失水，在排泄過程中也會損失一部分水分。因此，動物要保持體內水分的平衡必須通過食物、飲水、代謝等得到補充。陸生動物失水的主要途徑是皮膚蒸發、呼吸失水和排泄失水。丟失的水分主要從食物、代謝水和直接飲水三個方面得到彌補。但是，在有些環境中水是很難得到的，所以單靠飲水遠遠不能滿足動物對水分的需要，因此陸生動物在進化過程中形成了對各種減少或者限制失水的適應，在形態結構上，陸生動物各自以不同的形態來適應環境濕度。

動物滲透壓的調節可以通過限制其體表對鹽類的通透性、改變所排出的尿和糞便的濃度與體積、逆濃度梯度地主動吸收或主動排出鹽類和水等方法來實現。淡水動物體液的濃度對環境是高滲透性的，水可以不斷地滲入動物體內，過剩的水分也必須不斷地被排出體外，才能保持體內的水分平衡。

動物對水因子的適應與植物不同之處在于動物有活動能力，動物可以通過遷移等多種行為途徑來主動避開不良的水分環境。

參考文獻：

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