Статьи

Home › News

Почему акулы не живут в пресной воде. Осмотическое давление у рыб.

28.08.2018

Осмотическое давление у рыб.

Почему акулы, как и многие морские рыбы, не могут жить в пресной воде?

Причина, как вы догадываетесь, в обменных процессах между организмом и внешней средой. Эти процессы наложили отпечаток, в первую очередь, на строение выделительной системы , работа которой зависит от осморегуляции организма.

Осмотическое давление - стремление раствора к понижению концентрации содержащихся в нем минералов и солей при взаимодействии с растворителем (основой раствора).

В случае с высшими водными животными внутренняя среда организма (кровь, лимфа и т.д.) является раствором, взаимодействующим с внешней средой (водой), являющейся растворителем, и стремиться отдать излишки растворенных веществ воде, т.е. растворителю. При этом, если растворитель отделен от раствора полупроницаемой мембраной (в нашем случае - кожным покровом), то процесс может протекать лишь в одностороннем направлении, и величину осмотического давления можно измерить.

Рыбы, как и все высшие животные, способны поддерживать постоянное осмотическое давление, что необходимо для поддержания водно-солевого баланса в организме.

Рассмотрим, как различается осмотическое давление морских рыб и пресноводных. Поскольку в организме пресноводных рыб солей больше, чем в окружающей воде, осмотическое давление приводит у них к тому, что вода постоянно всасывается в организм - через кожу, жабры, ротовую полость и т.д.

Для того, чтобы не растерять соль из-за растворения в пресной воде и предотвращения нарушения солевого баланса, у пресноводных рыб получили мощное развитие почки, которые удаляют излишки воды из организма с мочевиной, "отцеживая" из нее минералы и соли.

У акул все наоборот.

Соленая морская вода у них играет роль не растворителя, как у пресных рыб, а своеобразного раствора, поскольку концентрация минералов, солей и других веществ в ней выше, чем во внутренней среде акулы. Поэтому осмотическое давление у акул направлено наружу, стремясь отдать излишки влаги во внешнюю среду через кожу, жабры и т.д.

Именно поэтому в организме акул слабо функционируют почки, как орган выделения, и имеются механизмы удаления излишков солей из организма, например, ректальная железа, выводящая избыток солей в клоаку.



Морские рыбы постоянно теряют воду - через кожу, жабры, с мочой, экскрементами. Предотвращение обезвоживания организма и сохранение осмотического давления на нужном уровне (т. е. ниже, чем в морской воде) достигаются тем, что они пьют морскую воду, которая всасывается через стенки желудка и кишечника, а избыток солей выделяется кишечником, жабрами и ректальной железой.

Организм морских животных и рыб выделяет очень мало мочи, чтобы не допустить обезвоживания.

Вся эта система функционирует для поддержания постоянного осмотического давления в организме. Если пресноводную рыбу переместить в море, она может погибнуть из-за нарушения водно-солевого баланса в организме. То же самое ожидает акулу в пресной воде.

Кому-то утверждение, что в воде (пусть даже морской) можно обезводить организм покажется странным. Можно привести такой пример.

Известные трагические события с крейсером "Индианаполис" привели к тому, что люди оказались в океанической воде на несколько дней. Когда подоспела помощь и выживших извлекли из воды, они едва не умирали от обезвоживания организма. Причина - соленая океаническая вода буквально высасывала через кожу людей пресную воду. Это и есть осмос .

Но существуют и универсальные организмы, способные жить в широком диапазоне солености воды. У них механизм осморегуляции комбинированный - в более соленой среде он функционирует, как у морских животных, в пресной - как у пресноводных. Двойной механизм водно-солевого баланса присущ многим проходным и полупроходным рыбам. Основы такой универсальности осморегуляции заложены и в системе выделения пресноводных акул .

У высших организмов, способных поддерживать относительное постоянство осмотического давления, средняя величина и диапазон колебаний осмотического давления различны, и зависят от среды обитания. Пресноводные рыбы - 6,0-6,6 атм, морские костистые рыбы - 7,8-8,5атм, морские хрящевые рыбы - 22,3-23,2, млекопитающие - 6,6-8,0 атм.

Как видите, хрящевые рыбы (акулы и скаты) имеют самое большое осмотическое давление, т.е. они наиболее чувствительны к колебаниям солености воды. Тем не менее, некоторые виды смогли приспособиться к этому недостатку, прекрасно чувствуя себя в реках и озерах.