Vai zivis dzer ūdeni vai kāpēc jūras ūdens ir sāļš, bet zivis tajā ir nesālītas?

 

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.