Fagstoff

Osmoregulering hos vannlevende dyr

Publisert: 29.08.2013, Oppdatert: 05.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Skilpadder som balanserer på en planke i vannet

Vann utgjør mellom 60 og 90 prosent av kroppsvekten til et dyr. Kroppsvæskene inneholder også ioner og andre løste stoffer og avgrenses fra omgivelsene av cellemembraner og dyrets kroppsoverflate. For at cellene skal fungere optimalt, må mengden vann og løste stoffer holdes konstant. De utfordringene dyr har med å opprettholde vannbalansen og konsentrasjonen av løste stoffer, avhenger av hvilket miljø de lever i.

Tabell som viser vanninnhold i ulike dyregrupper.Fordeling av faste stoffer og vann i og utenfor cellene hos ulike dyregrupper. Hos dyr med åpent blodkarsystem skilles det ikke mellom vevsvæske og blodplasma.

Osmotisk likevekt

Opptak og avgivelse av vann og løste stoffer mellom et dyr og omgivelsene eller mellom intra- og ekstracellulærvæsken kaller vi osmoregulering. Osmose er transport av vann over en selektivt permeabel membran som adskiller to løsninger med ulik konsentrasjon av løste stoffer. Vannet vil alltid bevege seg til den løsningen hvor mengden av løste stoffer er størst. Det er viktig at cellene ikke tar opp så mye vann at de sveller og sprekker, eller avgir så mye vann at de skrumper.



Tegning av blodceller som ligger i løsninger med ulik konsentrasjon.Osmotisk trykk i blodceller. Celler som har lik konsentrasjon av løste stoffer som omgivelsene, er isoosmotiske og det er ingen netto transport av vann mellom disse. Hypoosmotiske celler står i fare for å tape vann mens hyperosmotiske celler kan svelle. Fisker med lavere eller høyere saltinnhold enn omgivelsene må av samme grunn sørge for osmotisk likevekt gjennom aktiv ioneregulering.

Vannlevende dyr

Osmotisk transport av vann over kroppsoverflaten er en utfordring for vannlevende dyr. Saltvann inneholder store mengder løste stoffer, mens konsentrasjonen av løste stoffer er svært lav i ferskvann. Dyr som lever i saltvann, har kroppsvæsker som enten er hypoosmotiske eller isoosmotiske med omgivelsene. Alle dyr som lever i ferskvann har en høyere konsentrasjon av løste stoffer i kroppsvæsken enn i vannet som omgir dem, og er derfor hyperosmotiske.

 

 

 

Dyr som aktivt må regulere bevegelsen av vann over kroppsoverflaten kalles osmoregulerende dyr.

 

 

skreiTorsk og andre beinfisker som lever i saltvann, har en konsentrasjon av løste stoffer i kroppsvæskene som er omkring tre ganger lavere enn i saltvannet. De er kraftig hypoosmotiske og står i konstant fare for å tape vann til omgivelsene.  

 

Marine beinfisker

  • taper vann gjennom hud, gjeller og urin
  • drikker saltvann
  • skiller ut salt gjennom gjellene

 

 

revhaiBruskfisker er isoosmotiske med sjøvannet fordi de akkumulerer store mengder organiske stoffer, spesielt urea, i kroppsvæsken. På den måten unngår de vanntap. 

 

 

Fem rumpetroll med ytre gjeller. Tre dager etter klekking.Små rumpetroll må skille ut vann og ta opp salter for å holde osmotisk balanse. 

 

 

Bilde av gjeller med tekst oppå.Mens saltvannsfisker kvitter seg med overskuddet av ioner i gjellene, skjer transporten av ioner i motsatt retning hos ferskvannsfisk.   



Laks som svømmer sammen med torskLaks i marint miljø. Hos anadrome fisker reverseres den aktive transporten av ioner i gjellene når de vandrer mellom saltvann og ferskvann. 

Marine dyr

De fleste virvelløse dyr som lever i saltvann, er isoosmotiske. Disse kaller vi osmokonforme dyr siden det ikke vil være noen netto bevegelse av vann mellom kroppen og omgivelsene. Sammensetningen av løste stoffer i kroppsvæskene er imidlertid svært forskjellig fra vannet som omgir dem, og de har derfor en aktiv ioneregulering.

Marine beinfisker

Tegning av en torsk med piler som viser opptak og utskilling av vann og salt.Osmoregulering hos beinfisker i saltvann.Marine beinfisker vil hele tiden tape vann til omgivelsene sine, spesielt via gjellene som er svært permeable for vann. I tillegg går noe vann tapt via produksjonen av urin. For å erstatte vanntapet må fiskene drikke saltvann. Da oppstår det imidlertid et nytt problem. Saltvannet inneholder store mengder løste stoffer (spesielt natrium- og kloridioner) som fiskene må kvitte seg med. Overskuddet av ioner kan ikke skilles ut via nyrene siden disse ikke kan danne en urin som er mer konsentrert enn kroppsvæsken. Hvor skilles så saltene ut?
Jo, gjelleoverflaten er tett besatt med spesialiserte celler som ved aktiv transport sørger for å skille ut overskuddet av ioner.

Bruskfisker

To ørneskater med lange haler svømmer i knall blått vann.Ørneskater.Haier og skater har løst de osmotiske problemene knyttet til et liv i havet på en svært effektiv måte. Som hos beinfisker er konsentrasjonen av ioner mye lavere i vevsvæsken enn i saltvann. Likevel er bruskfisker isoosmotiske med sjøvannet de lever i. Dette skyldes at de akkumulerer store mengder organiske stoffer, spesielt ureaMolekylmodell av urea.Urea er et nitrogenholdig avfallsstoff som dannes ved nedbrytning av proteiner, og som utskilles i nyrene hos pattedyr., i kroppsvæsken. På den måten oppnår de at mengden løste stoffer blir like stor som i sjøvannet. Bruskfisker har en konsentrasjon av urea i kroppsvæsken som er mer enn 100 ganger høyere enn hos pattedyr. Når bruskfisker dør, brytes urea ned til ammoniakk. Dette er grunnen til at det raskt dannes en sterk lukt fra kjøttet til bruskfisker.

Ferskvannsdyr

Alle ferskvannsdyr er hyperosmotiske overfor omgivelsene sine. Dette betyr at disse dyrene må løse to osmoregulatoriske problemer. Vann vil strømme fra omgivelsene og til dyret, og de må aktivt kvitte seg med et overskudd av vann. Samtidig taper de ioner fra kroppen som må erstattes ved aktivt opptak fra omgivelsene. Hos ferskvannsdyr er gjellene vanligvis hovedsetet for opptak av vann og tap av ioner.

En tehnet ferskvannsfisk med piler som viser opptak og utskilling av vann og salt.Ferskvannsfisker må kvitte seg med store mengder vann via nyrene og ta opp salter aktivt gjennom gjellene.Beinfisker som lever i ferskvann, tar kontinuerlig opp vann via gjellene. Overskuddet av vann skiller de ut ved å produsere store volumer med svært fortynnet urin. Selv om ferskvannsfisk produserer en fortynnet urin vil det store volumet likevel føre til et betydelig tap av salter. I tillegg går ioner tapt ved diffusjon fra gjellene. En del av de ionene som tapes, erstattes via maten fiskene spiser, men det meste av ionene må erstattes ved aktivt opptak gjennom gjellene.

Anadrome fisker

Laks på vei opp en foss.Laks i elvestryk. I ferskvann må de skille ut vann og ta opp salter aktivt for å oppnå osmotisk balanse.Anadrome fisker, for eksempel laks, gyter og har sitt yngelstadium i ferskvann, men mye av sitt voksne liv tilbringer de på næringssøk i havet. Dette gir utfordringer i det å takle osmoreguleringen. I ferskvann tar de opp vann og taper salter, mens de i saltvann taper vann og tar opp salter.

Oppgaver

Aktuelt stoff for

Praktisk stoff