هل الأسماك تعطش؟ | العلوم الحية
الأسماك محاطة بالمياه باستمرار ، ولكن هل تشعر بالعطش؟ وكيف يشربون حتى؟
للإجابة على هذه الأسئلة ، من الضروري فهم كيفية تفاعل الماء – المذيب – مع مواد أخرى مثل الملح ، وهو مادة مذابة ، عبر غشاء الخلية. من خلال عملية تسمى التناضح ، يتدفق الماء عبر غشاء من مناطق ذات تركيزات منخفضة من المواد المذابة إلى مناطق ذات تركيزات عالية من المواد المذابة حتى تصل الخلية إلى نوع من التوازن مع بيئتها الخارجية.
يعتمد مقدار الماء الذي تستهلكه السمكة حقًا على كمية الملح الموجودة في بيئتها المحيطة. بينما تشرب الأسماك بعض الماء – مالحًا أو طازجًا ، اعتمادًا على محيطها – من خلال أفواهها ، فإنها تمتصه في الغالب من خلال الجلد والخياشيم عن طريق التناضح.
“عليك أن تفكر في سمكة على أنها نوع من القارب المتسرب في الماء ،” تيم جرابوسكيقال عالم الأحياء البحرية بجامعة هاواي لـ Live Science. “لديك حركة دائمة إما للماء أو الأملاح الموجودة في الماء بين جسم السمكة والبيئة الخارجية.”
متعلق ب: لماذا تستمر الحيوانات في التطور إلى سرطان البحر؟
لنبدأ بكيفية بقاء الأسماك في المحيط رطبة. تحتوي مياه البحر على 4.7 أوقية تقريبًا من الملح المذاب لكل جالون (35 جرام لكل لتر) ، في حين أن معظم دم الأسماك يحتوي على ما يقرب من 1.2 أوقية من الملح لكل جالون (9 جرام لكل لتر). وقال غرابوفسكي إن هذا الخلل في التوازن “سيؤدي باستمرار إلى فقدان الأسماك للمياه في البيئة الخارجية وغزوها نوعا ما عن طريق الملح في خلاياها وداخل جسمها”. “سمكة المياه المالحة تشعر بالعطش دائمًا. إنها تشرب طوال الوقت.”
تحتاج هذه الأسماك إلى طريقة للاحتفاظ بالمياه التي تشربها من المحيط ولكن تتخلص من الملح. للقيام بذلك ، يكون للأسماك خلايا متخصصة في الخياشيم تسمى خلايا الكلوريد، والتي تعمل بشكل أساسي كمضخات صغيرة تعمل بنشاط على إخراج الملح من أجسامهم. للحفاظ على أكبر قدر ممكن من الماء ، نادرًا ما تتبول الأسماك البحرية ، وعندما تفعل ، يكون بولها مالحًا بشكل استثنائي.
تواجه أسماك المياه العذبة التحدي المعاكس تمامًا مثل الأسماك البحرية عندما يتعلق الأمر بالمياه ، وفقًا لـ ميلاني ستياسني، أمين في قسم علم الأسماك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في مدينة نيويورك.
“إذا كنت من أسماك المياه العذبة ، فلديك مشكلة لأن المياه تضخ باستمرار داخل أنت ، “قال ستياسني لـ Live Science. يمكن أن يكون الكثير من الماء أمرًا سيئًا لأنه يمكن أن يخفف محتوى الملح في الجسم ، وهو أمر بالغ الأهمية تنظيم ضغط الدم ودعم وظيفة العضلات. تقضي أسماك المياه العذبة كل وقتها في محاولة إبقاء الماء بعيدًا عن أجسامها وعدم شربه أبدًا – على الأقل عن قصد.
“[Freshwater fish] قد يأخذ الماء بالمصادفة عندما يتغذى وأشياء من هذا القبيل ، لكنه لا يشرب أبدًا أي ماء ، “قال غرابوفسكي. ولمكافحة هذا الوابل المستمر من السوائل ،” إنه يتبول باستمرار “، أضاف. لكن لا داعي للقلق بشأن السباحة في حفنة من الأسماك تتبول في البحيرات أو الأنهار ، فالبول غالبًا ما يكون مجرد ماء ، كما قال غرابوفسكي.
على غرار أسماك المحيط ، تحتوي أسماك المياه العذبة أيضًا على خلايا كلوريد ، لكن مضخاتها تعمل عن طريق سحب الملح إلى أجسامها بدلاً من الخروج منها. ومع ذلك ، فإن تشغيل هذه المضخات قد يتطلب الكثير من الجهد.
“[Water] يأتي بشكل سلبي ، ولكن يجب إزالته بقوة ، “قال ستياسني.” هناك تكلفة لذلك ، خاصة بالنسبة لأسماك المياه المالحة التي يتعين عليها حقًا ضخ كل الملح الذي يتم إدخاله إلى نظامها من خلال الاضطرار إلى شرب الكثير من الماء.”
هناك بعض الأسماك التي تتبع قواعد مختلفة تمامًا لمياه الشرب. على سبيل المثال ، تحافظ أسماك القرش على تركيزات عالية من اليوريا – منتج ثانوي مالح للأمونيا – في أجسامها. “[Sharks] وقف هذا التدفق السلبي للمياه لأنهم قاموا بموازنته مع اليوريا ودمهم – لذا فهم في الأساس مالحون مثل المياه المالحة. الغدة في المستقيم.
بغض النظر عن الآلية ، فإن مفتاح البقاء رطبًا لجميع الأسماك هو إيجاد التوازن الملحي المثالي.
