Fagstoff

Osmoregulering hos vasslevande dyr

Publisert: 29.08.2013, Oppdatert: 04.08.2017
Skilpadder som balanserer på en planke i vannet

Vatn utgjer mellom 60 og 90 prosent av kroppsvekta til eit dyr. Kroppsvæskene inneheld òg ion og andre løyste stoff og blir avgrensa frå omgivnadene av cellemembranar og kroppsoverflata til dyret. For at cellene skal fungere optimalt, må mengda vatn og løyste stoff halde seg konstant. Dei utfordringane dyr har med å halde ved like vassbalansen og konsentrasjonen av løyste stoff, er avhengig av kva miljø dei lever i.

Tabell som viser vanninnhold i ulike dyregrupper.Fordeling av fast stoff og vatn i og utanfor cellene hos ulike dyregrupper. Hos dyr med ope blodkarsystem er det ikkje skilje mellom vevsvæske og blodplasma. 

Osmotisk likevekt

Opptak og tap av vatn og løyste stoff mellom eit dyr og omgivnadene eller mellom intra- og ekstracellulærvæska kallar vi osmoregulering. Osmose er transport av vatn over ein selektivt permeabel membran som skil to løysningar med ulik konsentrasjon av løyste stoff. Vatnet vil alltid bevege seg til den løysningen der mengda av løyste stoff er størst. Det er viktig at cellene ikkje tek opp så mykje vatn at dei svell og sprekkjer, eller gir får seg så mye vatn at dei skrumpar.



Tegning av blodceller som ligger i løsninger med ulik konsentrasjon.Osmotisk trykk i blodceller. Celler som har lik konsentrasjon av løyste stoff som omgivnadene, er isoosmotiske, og det er ingen netto transport av vatn mellom desse. Hypoosmotiske celler står i fare for å tape vatn, mens hyperosmotiske celler kan svelle. Fiskar med lågare eller høgare saltinnhald enn omgivnadene må av same grunn ha aktiv ioneregulering.

Vasslevande dyr

Osmotisk transport av vatn over kroppsoverflata er ei utfordring for vasslevande dyr. Saltvatn inneheld store mengder løyste stoff, mens konsentrasjonen av løyste stoff er svært låg i ferskvatn.

Dyr som lever i saltvatn, har kroppsvæsker som anten er hypoosmotiske eller isoosmotiske med omgivnadene. Alle dyr som lever i ferskvatn, har ein høgare konsentrasjon av løyste stoff i kroppsvæska enn i vatnet som omgir dei, og er derfor hyperosmotiske.

 

 

 

Dyr som aktivt må regulere rørsla av vatn over kroppsoverflata, blir kalla osmoregulerande dyr.

skreiTorsk og andre beinfiskar som lever i saltvatn, har ein konsentrasjon av løyste stoff i kroppsvæskene som er omkring tre gonger lågare enn i saltvatnet. Dei er kraftig hypoosmotiske og står i konstant fare for å tape vatn til omgivnadene. 

Marine beinfiskar

  • tapar vatn gjennom huda, gjellene og urinen
  • drikk saltvatn
  • skil ut salt gjennom gjellene

revhaiBruskfiskar er isoosmotiske med sjøvatnet fordi dei akkumulerer store mengder organiske stoff, spesielt urea, i kroppsvæska. På den måten unngår dei vasstap. 

Fem rumpetroll med ytre gjeller. Tre dager etter klekking.Små rumpetroll må skilje ut vatn og ta opp salt for å halde osmotisk balanse. 

Bilde av gjeller med tekst oppå.Mens saltvassfiskar kvittar seg med overskotet av ion i gjellene, skjer transporten av ion i motsett retning hos ferskvassfisk. 

Laks som svømmer sammen med torskLaks i marint miljø. Hos anadrome fiskar blir den aktive transporten av ion i gjellene reversert når dei vandrar mellom saltvatn og ferskvatn.

Marine dyr

Dei fleste virvellause dyr som lever i saltvatn, er isoosmotiske. Desse kallar vi osmokonforme dyr sidan det ikkje vil vere noko netto rørsle av vatn mellom kroppen og omgivnadene. Samansetjinga av løyste stoff i kroppsvæskene er likevel svært forskjellig frå vatnet som omgir dei, og dei har derfor ei aktiv ioneregulering.

Marine beinfiskar

Tegning av en torsk med piler som viser opptak og utskilling av vann og salt.Osmoregulering hos beinfiskar i saltvatn.Marine beinfiskar vil heile tida tape vatn til omgivnadene sine, spesielt over gjellene, som er svært permeable for vatn. I tillegg går noko vatn tapt via produksjonen av urin. For å erstatte vasstapet må fiskane drikke saltvatn. Då oppstår det likevel eit nytt problem. Saltvatnet inneheld store mengder løyste stoff (spesielt natrium- og kloridion) som fiskane må kvitte seg med. Overskotet av ion kan ikkje skiljast ut via nyrene sidan desse ikkje kan danne urin som er meir konsentrert enn kroppsvæska. Kvar blir så salta skilde ut?
Jo, på gjelleoverflata er det fullt av spesialiserte celler som ved aktiv transport sørgjer for å skilje ut overskotet av ion.

Bruskfiskar

To ørneskater med lange haler svømmer i knall blått vann.Ørneskater.Haiar og skater har løyst dei osmotiske problema knytt til eit liv i havet på ein svært måte. Som hos beinfiskar er konsentrasjonen av ion mykje lågare enn i saltvatn. Likevel er bruskfiskar isoosmotiske med sjøvatnet dei lever i. Dette kjem av at dei akkumulerer store mengder organiske stoff, spesielt ureaMolekylmodell av urea.Urea er eit nitrogenhaldig avfallsstoff som blir danna ved nedbryting av protein, og som blir skilt ut i nyrene hos pattedyr., i kroppsvæska. På den måten oppnår dei at mengda av løyste stoff blir like stor som i sjøvatnet. Bruskfiskar har ein konsentrasjon av urea i kroppsvæska som er meir enn 100 gonger høgare enn hos pattedyr. Når bruskfiskar døyr, blir urea brote ned til ammoniakk. Dette er grunnen til at det raskt dannar seg ei sterk lukt frå kjøttet til bruskfiskar.

Dyr i ferskvatn

Alle dyr som lever i ferskvatn, er hyperosmotiske overfor omgivnadene sine. Dette betyr at desse dyra må løyse to osmoregulatoriske problem. Vatn vil strøyme frå omgivnadene og til dyret, og dei må aktivt kvitte seg med eit overskot av vatn. Samtidig taper dei ion frå kroppen som må bli erstatta ved aktivt opptak frå omgivnadene. Hos dyr som lever i ferskvatn, er gjellene vanlegvis hovudsetet for opptak av vatn og tap av ion.

En tehnet ferskvannsfisk med piler som viser opptak og utskilling av vann og salt.Ferskvassfiskar må kvitte seg med store mengder vatn via nyrene og tek opp salt aktivt gjennom gjellene.Beinfiskar som lever i ferskvatn, tek kontinuerleg opp vatn via gjellene. Overskotet av vatn skil dei ut ved å produsere store volum med svært fortynna urin. Sjølv om ferskvassfisk produserer ein fortynna urin, vil det store volumet likevel føre til eit betydeleg tap av salt. I tillegg går ion tapt ved diffusjon frå gjellene. Ein del av dei iona som går tapt, blir erstatta via maten fiskane et, men det meste av iona må dei erstatte ved aktivt opptak gjennom gjellene.

Anadrome fiskar

Laks på vei opp en foss.Laks i elvestryk. I ferskvatn må dei skilje ut vatn og ta opp salt aktivt for å oppnå osmotisk balanse.Anadrome fiskar, for eksempel laks, gyter og har yngelstadiet sitt i ferskvatn, men i mykje av det vaksne livet sitt er dei på næringssøk i havet. Dette gir utfordringar i det å takle osmoreguleringa. I ferskvatn tek dei opp vatn og taper salt, mens dei i saltvatn taper vatn og tek opp salt.

Oppgåver

Aktuelt stoff for

Praktisk stoff