3 كائنات المياه المالحة: التكيف مع ارتفاع الضغط الأسموزي
النقطة 13 من 23 — الوحدة الأولى: النظام البيئي المائي — الدرس 1-6: التكيفات البيولوجية للكائنات الحية في البيئات المائيةبنك الأسئلة: 0 سؤال (0 مصوّر)
135.3 كائنات المياه المالحة: التكيف مع ارتفاع الضغط الأسموزي
معظم الأسماك العظمية البحرية تفقد الماء من أجسامها بالأسموزية، فتحتاج إلى ابتلاع كميات كبيرة من ماء البحر لتعويض الماء المفقود، ثم تتخلص من الأملاح الزائدة عن طريق الكلى (بول قليل الحجم مركز) وعن طريق خلايا متخصصة في الخياشيم تضخ الملح إلى الخارج عكس تدرج التركيز.
أسماك القرش تحافظ على توازن الماء والأملاح بطريقة مختلفة: تحتفظ بتركيز عالٍ من اليوريا (مركب نيتروجيني يُفرز في بول كثير من الحيوانات) في دمها، فيزيد الضغط الأسموزي لسوائل جسمها حتى يصبح قريبًا من الضغط الأسموزي لماء البحر المحيط، مما يقلل فقدان الماء من جسمها.
المسألة. يكتسب باراميسيوم في ماء بركة 4.0 pL (بيكولتر) من الماء كل دقيقة بالأسموزية، وتطرد فجوته المنقبضة 0.5 pL في كل انقباض.
(أ) كم انقباضة في الدقيقة لازمة لتثبت حجم الخلية؟
(ب) كم ثانية بين انقباضتين متتاليتين؟
الحل. (أ) 4.0 ÷ 0.5 =8 انقباضات في الدقيقة.
(ب) 60 ÷ 8 =7.5 ثانية.
ولو صار ماء البركة أملح قل دخول الماء فيقل معدل الانقباض، وفي ماء البحر تتوقف الفجوة عن النبض؛
وهذا دليل على أنها عضية تنظيم أسموزي.
المسألة. تركيز الجسيمات الذائبة في سائل جسم سمكة عظمية بحرية \(0.35 \,\text{osmol}/L\)، وفي ماء البحر \(1.0 \,\text{osmol}/L\)، وفي ماء النهر \(0.002 \,\text{osmol}/L.\) (أ) ما اتجاه حركة الماء في كل حالة؟
(ب) ماذا يحدث لو نُقلت سمكة بحرية بحتة إلى ماء النهر؟
(ج) كيف يتعامل السلمون مع ذلك؟
الحل. (أ) في ماء البحر (1.0 > 0.35) يتحرك الماء خارج السمكة، وفي ماء النهر (0.002 < 0.35) يتحرك الماء إلى داخلها.
(ب) السمكة البحرية البحتة في النهر تمتلئ بالماء وتفقد أملاحها وتموت لأنها لا تستطيع إنتاج بول مخفف بكميات كبيرة.
(ج) يغير السلمون وظائف أعضائه: في البحر يشرب ويطرح الملح بالخياشيم، وعند دخول النهر تمتص خياشيمه الأملاح وتنتج كليتاه بولًا مخففًا وفيرًا؛
ويستغرق ذلك أيامًا بتحكم هرموني، ولذلك يمكث في مصب النهر فترة للتأقلم.
المسألة. يحتوي دم قرش على \(0.40 \,\text{osmol}/L\) أملاح و\(0.35 \,\text{osmol}/L\) يوريا و\(0.25 \,\text{osmol}/L\) مركب TMAO (يحمي البروتينات من تأثير اليوريا)، وماء البحر \(1.00 \,\text{osmol}/L\).
هل سائل جسم القرش متساوي التوتر مع ماء البحر؟
ولماذا يمنع ذلك فقدان الماء؟
الحل. المجموع = \[\begin{gathered}0.40 + 0.35 + 0.25 =\;\color{#15803d}{\mathbf{1.00 \,\text{osmol}/L}}\end{gathered}\] وهو مساوٍ لماء البحر، فالسائل (شبه) متساوي التوتر، فلا يكون هناك فقدان صافٍ للماء بالأسموزية.
ولو اقتصر تركيز القرش على الأملاح (0.40) لفقد الماء كالأسماك العظمية.
