Тұздылыққа бейімделу қабілетіне ие организмдер

Кіріспе

Тұздылықтың кең диапазонына бейімделе алатын организмдерді сипаттайтын термин. Эврихалинді организмдер тұздылықтың кең ауқымына бейімделе алады. Эврихалинді балықтардың мысалы – қысқа қанатты молли (Poecilia sphenops), ол тұщы суда, аралас суда немесе тұзды суда өмір сүре алады. Жасыл краб (Carcinus maenas) – тұзды және аралас суда өмір сүретін эврихалинді омыртқасыздардың мысалы. Эврихалинді организмдер көбінесе сағалар және таяздау су қоймалары сияқты тұздылығы үнемі өзгеретін орталарда кездеседі. Дегенмен, кейбір организмдер эврихалинді болып келеді, себебі олардың өмірлік циклі тұщы және теңіз орталары арасында көші-қонды қамтиды, мысалы, лосось және шабақ. Эврихалинді организмдерге қарама-қарсы стенохалинді организмдер, олар тұздылықтың тар диапазонында ғана тіршілік ете алады. Көптеген тұщы су организмдері стенохалинді болып табылады және теңіз суында өледі, ал көптеген теңіз организмдері де стенохалинді және тұщы суда өмір сүре алмайды.

Осморегуляция

Осморегуляция – организмнің су мөлшерін сақтаудың белсенді процесі. Денедегі осмостық қысым гомеостатикалық түрде реттеледі, бұл организм сұйықтарының тым сұйылып кетіп немесе тым концентрацияланған болуынан сақтайды. Осмостық қысым – судың осмоз арқылы бір ерітіндіден екіншісіне өту бейіміне өлшеу. Осморегуляцияның екі негізгі түрі бар: осмоконформерлер және осморегуляторлар. Осмоконформерлер дене осмолярлығын қоршаған ортаға белсенді немесе пассивті түрде бейімдейді. Көптеген теңіз омыртқасыздары осмоконформерлер болып табылады, бірақ олардың иондық құрамы теңіз суынан өзгеше болуы мүмкін. Осморегуляторлар дене осмолярлығын қатаң түрде реттейді, ол әрқашан тұрақты болып қалады және жануарлар әлемінде кең таралған. Осморегуляторлар қоршаған ортадағы тұз концентрациясына қарамастан тұз концентрациясын белсенді түрде бақылайды. Мысалы, тұщы су балықтарын қарастырайық. Олар митохондрияға толы жасушаларды пайдаланып, қоршаған ортадан тұзды белсенді түрде сіңіреді. Су балыққа диффузиялық жолмен өтеді, сондықтан ол барлық артық суды шығару үшін өте гипотоникалық (сұйық) зәрді бөліп шығарады. Теңіз балықтарының ішкі осмостық концентрациясы қоршаған теңіз суынан төмен, сондықтан олар суды жоғалтып, тұз жинақтайды. Олар жасынан тұзды белсенді түрде шығарады. Балықтардың көпшілігі стенохалинді, яғни олар тұзды немесе тұщы суға бейімделген және оларға бейімделгеннен өзгеше тұз концентрациясы бар суда тіршілік ете алмайды. Дегенмен, кейбір балықтар тұздылықтың кең диапазонында тиімді осморегуляция жасауға қабілетті; мұндай қабілеті бар балықтар еврихалиндік түрлер деп аталады, мысалы, лосось. Лосось теңіз бен тұщы су сияқты екі мүлдем әртүрлі ортада тіршілік ететіні байқалды және олар мінез-құлқы мен физиологиялық өзгерістер арқылы екеуіне де бейімделе алады. Кейбір теңіз балықтары, мысалы, акулалар, суды сақтаудың басқа, тиімді механизмін қабылдады, яғни осморегуляцияны. Олар қандағы мочевина концентрациясын салыстырмалы түрде жоғары деңгейде ұстайды. Мочевина тірі тіндерге зиян келтіреді, сондықтан осы мәселені шешу үшін кейбір балықтар триметиламин оксидін жинақтайды. Бұл мочевинаның уыттылығын азайтуға көмектеседі. Акулалардың денедегі ерітілген заттардың концентрациясы сәл жоғары (яғни, теңіз суының ерітілген заттар концентрациясы 1000 мОсм-нен жоғары), сондықтан теңіз балықтары сияқты су ішпейді.

Osmoregulation is the active process by which an organism maintains its level of water content. The osmotic pressure in the body is homeostatically regulated in such a manner that it keeps the organism's fluids from becoming too diluted or too concentrated. Osmotic pressure is a measure of the tendency of water to move into one solution from another by osmosis. Two major types of osmoregulation are osmoconformers and osmoregulators. Osmoconformers match their body osmolarity to their environment actively or passively. Most marine invertebrates are osmoconformers, although their ionic composition may be different from that of seawater. Osmoregulators tightly regulate their body osmolarity, which always stays constant, and are more common in the animal kingdom. Osmoregulators actively control salt concentrations despite the salt concentrations in the environment. An example is freshwater fish. The gills actively uptake salt from the environment by the use of mitochondria rich cells. Water will diffuse into the fish, so it excretes a very hypotonic (dilute) urine to expel all the excess water. A marine fish has an internal osmotic concentration lower than that of the surrounding seawater, so it tends to lose water (to the more negative surroundings) and gain salt. It actively excretes salt out from the gills. Most fish are stenohaline, which means they are restricted to either salt or fresh water and cannot survive in water with a different salt concentration than they are adapted to. However, some fish show a tremendous ability to effectively osmoregulate across a broad range of salinities; fish with this ability are known as euryhaline species, e. g., salmon. Salmon has been observed to inhabit two utterly disparate environments — marine and fresh water — and it is inherent to adapt to both by bringing in behavioral and physiological modifications. Some marine fish, like sharks, have adopted a different, efficient mechanism to conserve water, i. e., osmoregulation. They retain urea in their blood in relatively higher concentration. Urea is damaging to living tissue so, to cope with this problem, some fish retain trimethylamine oxide. This provides a better solution to urea's toxicity. Sharks, having slightly higher solute concentration (i. e., above 1000 mOsm which is sea solute concentration), do not drink water like marine fish.