jednou z výzev spojených s mořským životním stylem je udržování vnitřní rovnováhy proti vnějším osmotickým tlakům. Buněčné membrány jsou propustné pro vodu a voda má tendenci proudit z oblastí s nízkou koncentrací iontů do oblastí s vysokou koncentrací iontů(což se nazývá „osmóza“). I když je buňka neuvěřitelně složitá, z osmotického hlediska je to v podstatě malý pytel vody s některými ionty v něm. Pokud buňky nejsou izosmotické (tj. obsahující stejné koncentrace iontů) do okolního prostředí, pak voda bude proudit přes buněčnou membránu. V závislosti na relativní iontové koncentraci buňky k životnímu prostředí může voda proudit buď do buňky, nebo z ní. Ať tak či onak, tento průtok vody je pro organismus špatný a může vést k tomu, že se buňky scvrkávají nebo prasknou.
obrázek z PhSchool.com
různé organismy řeší tento problém různými způsoby.
Hagfish a mnoho mořských bezobratlých jsou osmokonformátory a konformátory iontů. Jednoduše udržují své tělesné tekutiny izosmotické s mořskou vodou pomocí stejných iontů, které se nacházejí v mořské vodě. Pokud není osmotický rozdíl mezi mořskou vodou a jejich tělními tekutinami, voda nebude proudit tak či onak.
většina teleost ryb jsou osmoregulátory a iontové regulátory. Udržují své tělesné tekutiny osmoticky odlišné od mořské vody a aktivně pracují na potlačení účinků osmózy. Vzhledem k tomu, že v tělních tekutinách ryb je méně iontů než v mořské vodě, ryby neustále ztrácejí vodu. Aby se to vyřešilo, mořské ryby „pijí“ mořskou vodu téměř neustále. Protože chtějí pouze vodu a ne přidruženou sůl, mají speciální buňky zvané chloridové pumpy, které odstraňují další sůl.
naproti tomu žraloci (spolu s obojživelníky a coelokanty) jsou osmokonformátory a iontové regulátory. Jejich tělesné tekutiny mají téměř stejnou koncentraci iontů jako mořská voda, ale používají různé ionty. Žraloci se musí vypořádat s mírným přílivem soli, který se vylučuje rektální žlázou.
jedním z iontů, které žraloci používají, je močovina. Močovina je relativně snadno vyrobitelná (většina organismů ji již vyrábí v nějaké formě, jen ji vylučují) a funguje dobře jako iont z osmotického hlediska. Hlavní nevýhodou je, že močovina má destabilizující účinek na mnoho enzymů, což je potlačeno použitím jiného iontu: Tri-methylaminoxidu (TMAO). Poté, co žralok zemře, močovina v jejich tělních tekutinách se přemění na páchnoucí a toxický amoniak.
žraloci jsou často považováni za „primitivní“ organismy, ale mají komplexní a účinnou metodu pro život ve slané vodě. Žraloci používají odpadní produkt k udržení osmotické rovnováhy je další úžasná věc o těchto zvířatech.
~WhySharksMatter
Burger, J., & Hess, W. (1960). Funkce rektální žlázy ve vědě spiny Dogfish, 131 (3401), 670-671 DOI: 10.1126 / věda.131.3401.670
Foskett JK, & Scheffey C (1982). Chloridová buňka: definitivní identifikace jako solná sekreční buňka v teleostech. Věda (New York, NY.), 215 (4529), 164-6 PMID: 7053566
SMITH., H. (1936). Retenční a fyziologická ROLE močoviny v biologických recenzích ELASMOBRANCHII, 11 (1), 49-82 doi: 10.1111 / j. 1469-185X. 1936.tb00497.