[拼音]：haiyang dongwu shengli

[外文]：marine animal physiology

指海洋动物体的各种机能，包括细胞、组织、器官和器官系统的功能。研究这些功能，以及它们在动物体内的相互关系和海洋环境对它们影响的学科，称为海洋动物生理学。由于海洋环境的特殊，动物类型的多样，形成了海洋动物许多特有的生理机能。研究海洋动物生理，对阐明动物生理机能的进化，发展海洋动物的捕捞业和养殖业，以及保护海洋环境的生态平衡，都具有重要意义。

在20世纪40年代初，苏联H.B.普契科夫就出版了《鱼类生理学》专著。以后，有关海洋甲壳动物、海洋软体动物、棘皮动物、海洋哺乳动物等生理学的专著陆续问世。如日本川本信之的《鱼类生态生理学》，加拿大W.S.霍尔和D.J.兰德尔等主编的《鱼类生理学》（八卷），日本内田清一郎编写的《海洋动物生理》和苏联B.P.普罗塔索夫的《鱼类的行为》，以及《甲壳动物生理学》和《软体动物生理学》等。70年代以来，电子显微镜、超微量测定、遥测、放射免疫、组织化学、微电极细胞内记录等新技术和新方法的采用，使海洋动物生理研究提高到一个新的阶段，并出版了一系列海洋动物比较生理专著。

包括动物生理学所研究的全部内容，其中对感觉生理、呼吸生理、血液生理、营养生理、渗透压调节以及生殖和内分泌等问题，作了较多的研究。

海洋动物具有各种各样的感受器，有些是陆生动物所没有的。

（1）光感受器。几乎所有的海洋动物都有光感受器。最原始的光感受器是腰鞭毛虫的眼点。以后，进化为腔肠动物、扁形动物、环节动物的眼斑或眼点，虾、蟹、鲎等节肢动物的由许多小眼组成的复眼。复眼的光感受器属感杆型，能感受物体形状和大小，并可辨别颜色。鱼类则已具发达的折射型眼，其光感受器是纤毛型。硬骨鱼类的视网膜有两种感受细胞：负责夜视的视杆细胞和负责昼视及色觉的视锥细胞。头足类的眼与脊椎动物一样属折射型，但光感受器为感杆型。

（2）视色素。包含在感受细胞内的感光物质，由生色团和视蛋白组成。从无脊椎动物到脊椎动物的视色素生色团都是视黄醛，包括视黄醛1和视黄醛2两种。大多数海水鱼类的生色团为视黄醛1，淡水鱼为视黄醛2。在海洋和淡水间洄游的鱼类则具有这两种视色素的混合物。

（3）声感受器。大多数海洋无脊椎动物没有专门的声感受器。鱼类有声感受器，位于内耳迷路下部；侧线系统也是一种声感受器。因此，鱼类有听觉。此外，鱼鳔可起传感器作用。海洋哺乳类的海豚、鲸、海豹、海狮、海狗等，具有特殊的回声定位能力和声呐系统。海豚的爪状体能接受由目标反射回来的信息载波，同时产生参考 波，使信息载波与参考 波相干而形成三维空间的全息图，因而海豚能识别目标的图像。海豚大脑听区发达，听神经粗大，具发达听觉，在 3公里外能发现鱼群，确定其位置并区分其种类。

（4）侧线感受器。鱼类和两栖类幼体等水生脊椎动物适应水中生活所特有的感觉器官。鲨鱼和全头类的银鲛(Chimaera)都具有复杂的侧线器官。侧线的基本单位是由一种叫毛细胞的感觉细胞所组成的神经丘。侧线的主要作用是感觉水的振动和水流，特别是感受内耳不能感受到的低频振动（低于200赫）。鱼类对1～20赫的次声也很敏感，和水母一样，能提前10～15小时感知海洋风暴的到来而游向深海。板鳃鱼类头部的罗氏甕，是侧线的同源器官，为温度、盐度、水流和电的感受器。

（5）平衡感受器。海洋无脊椎动物的平衡囊是最简单的平衡器官，用来感觉空间位置和游泳方向。海月水母(Aurelia)的平衡囊能感受由风暴产生的次声波(频率为8～13赫)。头足类的平衡囊能感觉低频声。鱼类的平衡器官为内耳三个半规管和耳石，其机能是检测旋转速度的变化及头部的移动。

（6）化学感受器。海洋动物普遍具有的感觉器官。如原生动物最突出的趋化性，腔肠动物摄食过程对蟹类的嗅觉、味觉由感觉毛担任。鱼类的化学感觉包括味觉和嗅觉，味觉器官是味蕾，嗅觉器官为一对嗅囊。海洋哺乳类齿鲸的嗅觉器官是舌头。化学感觉对寻找食物、辨别异性、逃避敌害以及洄游定向等，均有一定作用。

（7）电感受器。也是一种特殊的侧线器官，仅在鱼类中发现。鱼类利用放电和电感觉进行定位、通讯，有自卫和捕食的机能。电感受器对水压、温度和盐度变化也很敏感。电感受器还能感受磁场。

绝大多数海洋动物进行的是水呼吸，只有少数动物进行的是肺呼吸(如海蛇、海洋哺乳类)。小型动物（如原生动物、扁形动物）无专门呼吸器官，而是通过其体表取得足够的氧气。体积稍大的水母、珊瑚、海绵等动物，通过扩散作用来获取氧气。大型动物具有专门呼吸器官，大大增加了呼吸面。鳃是许多海洋动物的主要呼吸器，硬骨鱼类的鳃发展达到高峰。海蛇的呼吸器官虽是肺，但在水中通过皮肤摄取的氧气可达吸入总氧量的33％以上。用肺呼吸能潜水的哺乳动物，对水下环境有特殊的适应能力：体内有较大的血容量，血液具有较大的载氧能力，在氧张力低时能释放出大量的氧气。

原生动物和比较简单的多细胞动物（如海绵动物和腔肠动物），可直接从环境中得到氧气。但后生动物的大多数细胞不与外界接触，只靠血液循环来运送氧气。多数海洋动物的血液中具有呼吸色素，能与大量的氧结合。海洋无脊椎动物的呼吸色素有血蓝蛋白、血紫蛋白、血绿蛋白等；海洋脊椎动物的呼吸色素是血红蛋白。

动物的生物能量完全依赖于输入的食物。摄取的食物必须通过消化酶的作用，分解为较小的化学单位，才能为有机体的代谢和生长提供所需要的物质。已知3种常见消化酶，是脂肪酶、蛋白酶和糖酶，分别作用于食物中的 3种主要成分（脂肪、蛋白和糖类）。一般来说，植食性动物有较强的糖酶和较弱的蛋白酶；肉食性动物则相反；杂食性动物有3种酶，且几乎同等强弱。此外，海洋钻孔生物的船蛆(Terdo)具有纤维毒酶，以消化纤维素。

海洋动物按其与环境的渗透关系，可分为变渗透压动物和恒渗透压动物。根据渗透压调节能力，变渗透压动物又可区分为渗压随变动物和渗压调变动物。渗压随变者只能生活在盐度变化不大的海水中，属狭盐性动物。渗压调变者可进入盐度变化较大的环境，属广盐性动物。大多数海洋无脊椎动物属于变渗透压动物；海洋鱼类属于恒渗透压动物。

海洋动物有无性生殖和有性生殖两种类型。无性生殖包括分裂、裂殖和出芽生殖等，主要是一些海洋无脊椎动物。有性生殖包括卵生、胎生、卵胎生，大多数海洋无脊椎动物和全部海洋脊椎动物都营有性生殖。

有性生殖在功能上有3个连续的过程:性腺发育、产卵和受精、生长和发育。这 3个过程都受生理生态因子影响，特别是受神经内分泌的控制与调节。如沙蚕的变态受脑神经分泌物的控制;章鱼(Octopus)卵生长的各个阶段，受视腺所产生的 调节；海星的性成熟和产卵，由辐射神经产生的性腺 物质和卵泡细胞合成的成熟诱导物质组成的激素系统调节。许多动物的性腺通常形成类固醇，但海星的性腺可合成嘌呤，这个发现是很有意义的。

海洋无脊椎动物的内分泌主要是神经分泌作用；海洋高等无脊椎动物(软体动物和节肢动物)和海洋脊椎动物具有各种非神经的内分泌腺，产生各种腺体激素，有些受神经分泌物控制。如鱼类的内分泌包括神经分泌、脑垂体、甲状腺、胰岛、肾上腺皮质、性腺以及松果体、胸腺和尾下垂体等。

甲状腺素是唯一含卤族元素的激素，它对变温动物的代谢活动起重要作用。如广盐性鱼类在洄游过程中，甲状腺素对环境盐度变化的生理适应性起着重要的作用。胰岛素在系统发育上是很早出现的一种激素。在腔肠动物、软体动物、甲壳动物、原索动物中都有类似胰岛素的物质。鱼类胰岛组织含有 3种类型细胞。肾上腺髓质──嗜铬组织也是内分泌系统的一部分，主要分泌肾上腺素。肾上腺素和去甲肾上腺素的机能是多方面的，主要是在紧急情况下产生交感性应变反应。

海洋无脊椎动物的激素主要产生于神经分泌细胞。环节动物、节肢动物和软体动物才具有非神经的内分泌腺。绝大多数无脊椎动物的激素在化学结构和功能上都和脊椎动物不同。目前对软体动物(主要是头足类)、环节动物、甲壳动物的内分泌系统了解得较清楚。低等海洋无脊椎动物的神经分泌作用主要是调节生长、再生、生殖活动和渗透压。

外激素（即信息素）是一种分泌到动物体外的物质。它将同种个体的信息传递到另一些个体，引起反应。如 哈鱼(Oncorhynchus)由大海返回出生的淡水中生殖，便与外激素作用有关。

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