Vienā litrā jūras ūdens izšķīduši apmēram 35 grami sāls,
pārsvarā galda sāls. Tomēr vairumam jūras zivju asinīs un audu šķidrumā sāļu
koncentrācija ir trīs reizes mazāka.
Tas rada spēcīgu osmotisko spiedienu (tas ir, spiedienu, kas
rodas starp dažādu koncentrāciju šķīdumiem, kad tie saskaras). Tas nedaudz “izsūc”
ūdeni no zivs ķermeņa. Un, lai gan zivs žaunu vāki novērš šķidruma aizplūšanu, tomēr
noteikts ūdens daudzums joprojām tiek zaudēts caur žaunām, gļotām,
ekskrementiem utt. Lai kompensētu šos zaudējumus, zivis dzer jūras ūdeni un
“atsāļo” to ķermeņa iekšienē, izvadot liekos sāļus, daļēji arī caur zarnām, bet
galvenokārt caur žaunām.
Un sīkāk...
Par to ir “atbildīgas” īpašas šūnas, kuru membrānās atrodas
īpaši proteīni, kas ārējā vidē nogādā sāls jonus. Tā kā šī pārnešana tiek
veikta uz jūras ūdeni (kur sāļu koncentrācija ir lielāka), tai ir nepieciešama
enerģija. Saldūdens zivīs tie paši proteīni darbojas pretējā virzienā, uztverot
jonus no ārpuses. Zivīm, kas migrē no jūrām uz upēm nārstam vai otrādi, šīs
olbaltumvielas pārslēdzas no viena režīma uz otru.
Osmotiskais spiediens ir spēks, kas iedarbojas uz
puscaurlaidīgām membrānām, kas atdala divus šķīdumus ar atšķirīgu izšķīdušo
vielu koncentrāciju un ir vērsts no koncentrētāka uz vairāk atšķaidītu šķīdumu.
Osmotiskais spiediens var būt ļoti nozīmīgs. Piemēram, kokā osmotiskā spiediena
ietekmē augu sulas ceļas no saknēm līdz pašai galotnei. Bet kokā koncentrēta
šķīduma kustība, kas ir augu sula, nekādā veidā nav ierobežota. Ja šāds šķīdums
atrodas slēgtā telpā, piemēram, asins šūnā, tad osmotiskais spiediens var
izraisīt šūnas sieniņas plīsumu. Šī iemesla dēļ zāles, kas paredzētas
ievadīšanai asinīs, tiek izšķīdinātas izotoniskā šķīdumā, kas satur tik daudz
nātrija hlorīda (galda sāls), cik nepieciešams, lai līdzsvarotu šūnu šķidruma
radīto osmotisko spiedienu. Ja infūzijas zāles pagatavotu ar ūdeni, osmotiskais
spiediens piespiestu ūdeni asins šūnās un izraisītu to plīsumu. Ja asinīs tiek
ievadīts pārāk koncentrēts nātrija hlorīda šķīdums, tad no šūnām iztecēs ūdens,
un tās saruks.
Šķīduma radītā osmotiskā spiediena lielums ir atkarīgs no
tajā izšķīdušo vielu (vai jonu, ja vielas molekulas disociējas) daudzuma, nevis
no ķīmiskās dabas. Jo lielāka ir šķīduma koncentrācija, jo lielāks ir tā
radītais osmotiskais spiediens. Šis noteikums, ko sauc par osmotiskā spiediena
likumu, ir izteikts ar vienkāršu formulu, kas ir ļoti līdzīga ideālās gāzes
likumam.
Osmotiskā spiediena likumu var izmantot, lai aprēķinātu dotās
vielas molekulmasu.
1. Ūdens daudzums, ko jūras zivis absorbē, ir atkarīgs no
sāļuma pakāpes. Jo sāļāks ūdens, jo vairāk zivis dzers.
2. Sālsūdenī dzīvojošo zivju žaunas uzsūc nedaudz sāls.
3. Osmozes ietekmē zivis caur žaunām var izlaist lielu ūdens
daudzumu.
4. Liekais sāls tiek izvadīts ar urīnu.
5. Sālsūdens zivju norītais ūdens tiek absorbēts zarnās.
Saldūdens zivis izdala sāli un absorbē ūdeni caur ādu, tāpēc
tām nav jādzer ūdens. Sāls līmenis saldūdens zivju organismā tiek papildināts
ar barību un žaunās nogulsnētajiem joniem (sāli).
Ja zivis ir samainītu
vietām
Savās ierastajās mājās jūras zivis uztur normālu ūdens un
sāls līdzsvaru, dzerot lielu daudzumu ūdens un izvadot lieko sāli. Saldūdenī
jūras zivis absorbē ūdeni, atšķaidot to ar ķermeņa šķidro vidi. Nespējot
noturēt sāli vai atbrīvoties no liekā ūdens, zivs iet bojā. Parasti saldūdens
zivis regulē sāls līmeni savos ķermeņa audos, absorbējot sāli un izvadot ūdeni.
Sālsūdenī zivis zaudē ūdeni, ko tās nevar aizstāt; sāls saturs viņas ķermenī
paaugstinās līdz letālam iznākumam.
Nepastāvīgā daba
Vairākas zivju sugas ir diadromas, kas nozīmē, ka tās var
dzīvot gan sālsūdenī, gan saldūdenī, pielāgojot ķermeņa šķidrumus atbilstoši
vides apstākļiem. Viņi dzer ūdeni vai atturas no tā, atkarībā no sāls
koncentrācijas to apmešanās vietā. Turklāt viņu žaunas un nieres spēj ātri
pāriet no sālsūdens apstrādes uz saldūdeni un pretēji. Pie viegli
pielāgojamajām zivīm pieder arī laši, kas dzīvo okeānā, bet nārsto upēs, kā arī
stores, vēdzeles un pat nēģi kas nav zivis, bet gan apaļmutnieki, kas mīt upju
līčos.