en af udfordringerne i en marine livsstil er at opretholde en intern balance mod eksterne osmotiske tryk. Cellemembraner er permeable for vand, og vand har tendens til at strømme fra områder med lav ionkoncentration til områder med høj ionkoncentration (som kaldes ‘osmose’). Selvom cellen er utrolig kompleks, er det fra et osmotisk perspektiv dybest set en lille sæk vand med nogle ioner i den. Hvis celler ikke er isosmotiske (dvs. indeholder de samme koncentrationer af ioner) til det omgivende miljø, så vil vand strømme over en cellemembran. Afhængig af den relative Ioniske koncentration af cellen til miljøet kan vand strømme enten ind i eller ud af en celle. Uanset hvad er denne vandstrøm dårlig for organismen og kan resultere i, at celler skrumper op eller sprænger.
billede fra PhSchool.com
forskellige organismer løser dette problem på en række forskellige måder.
Hagfish og mange marine hvirvelløse dyr er osmokonformere og ionkonformere. De holder simpelthen deres kropsvæsker isosmotiske med havvand ved at bruge de samme ioner, der findes i havvand. Hvis der ikke er nogen osmotisk forskel mellem havvand og deres kropsvæsker, vil vand ikke strømme på den ene eller den anden måde.
de fleste teleostfisk er osmoregulatorer og ionregulatorer. De holder deres kropsvæsker osmotisk adskilt fra havvand og arbejder aktivt for at imødegå virkningerne af osmose. Da der er færre ioner i fiskens kropsvæske, end der er i havvand, mister fisk konstant vand. For at håndtere dette “drikker” havfisk næsten konstant havvand. Da de kun vil have vandet og ikke det tilhørende salt, har de specielle celler kaldet chloridpumper, der fjerner det ekstra salt.
i modsætning hertil er hajer (sammen med amfibier og coelocanths) osmokonformere og ionregulatorer. Deres kropsvæsker er næsten den samme koncentration af ioner som havvand, men de bruger forskellige ioner. Hajer har at gøre med en lille tilstrømning af salt, som udskilles af en rektal kirtel.
en af de ioner, som hajer bruger, er urinstof. Urea er relativt let at producere (de fleste organismer gør det allerede i en eller anden form, de udskiller det bare) og fungerer fint som en ion fra et osmotisk perspektiv. Den største ulempe er, at urinstof er, at det har en destabiliserende virkning på mange stoffer, hvilket modvirkes ved brug af en anden ion: tri-methylaminoksid (TMAO). Efter at en haj dør, omdannes urinstof i deres kropsvæsker til den ildelugtende og giftige ammoniak.
hajer betragtes ofte som “primitive” organismer, men de har en kompleks og effektiv metode til at leve i saltvand. Hajernes brug af et affaldsprodukt for at opretholde osmotisk balance er endnu en fantastisk ting ved disse dyr.
~Hvorforharksmatter
Burger, J., & Hess, V. (1960). Funktion af Rektalkirtlen i Spiny Dogfish Science, 131 (3401), 670-671 DOI: 10.1126/videnskab.131.3401.670
Foskett JK, & Scheffey C (1982). Kloridcellen: endelig identifikation som den salt-sekretoriske celle i teleosts. Videnskab (Ny York, NY), 215 (4529), 164-6 PMID: 7053566
SMITH., H. (1936). Urinstofs RETENTION og fysiologiske rolle i ELASMOBRANCHII biologiske anmeldelser, 11 (1), 49-82 DOI: 10.1111/j.1469-185h.1936.tb00497.