Uno de los desafíos inherentes a un estilo de vida marino es mantener un equilibrio interno frente a las presiones osmóticas externas. Las membranas celulares son permeables al agua, y el agua tiende a fluir de áreas de baja concentración de iones a áreas de alta concentración de iones (lo que se denomina «ósmosis»). Aunque la célula es increíblemente compleja, desde una perspectiva osmótica es básicamente un pequeño saco de agua con algunos iones. Si las células no son isosmóticas (p. ej. que contengan las mismas concentraciones de iones) al entorno circundante, entonces el agua fluirá a través de una membrana celular. Dependiendo de la concentración iónica relativa de la célula al medio ambiente, el agua puede fluir dentro o fuera de una célula. De cualquier manera, este flujo de agua es malo para el organismo y puede provocar que las células se marchiten o revienten.
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Diferentes organismos resuelven este problema de diferentes maneras.
El pez bruja y muchos invertebrados marinos son osmoconformadores y conformadores de iones. Simplemente mantienen sus fluidos corporales isosmóticos con el agua de mar mediante el uso de los mismos iones que se encuentran en el agua de mar. Si no hay diferencia osmótica entre el agua de mar y sus fluidos corporales, el agua no fluirá de una manera u otra.
La mayoría de los peces teleósteos son osmorreguladores y reguladores de iones. Mantienen sus fluidos corporales osmóticamente distintos del agua de mar y trabajan activamente para contrarrestar los efectos de la ósmosis. Dado que hay menos iones en el fluido corporal de los peces que en el agua de mar, los peces pierden agua constantemente. Para lidiar con esto, los peces marinos «beben» agua de mar casi constantemente. Dado que solo quieren el agua y no la sal asociada, tienen células especiales llamadas bombas de cloruro que eliminan la sal extra.
En contraste, los tiburones (junto con los anfibios y celocantos) son osmoconformadores y reguladores de iones. Sus fluidos corporales tienen casi la misma concentración de iones que el agua de mar, pero utilizan iones diferentes. Los tiburones tienen que lidiar con un ligero flujo de sal, que se excreta por una glándula rectal.
Uno de los iones que utilizan los tiburones es la urea. La urea es relativamente fácil de producir (la mayoría de los organismos ya la producen de alguna forma, simplemente la excretan), y funciona bien como un ion desde una perspectiva osmótica. El principal inconveniente es que la urea tiene un efecto desestabilizador en muchas enzimas, que se contrarresta con el uso de otro ion: óxido de tri-metil amina (TMAO). Después de que un tiburón muere, la urea en sus fluidos corporales se convierte en amoníaco tóxico y maloliente.
A menudo se piensa que los tiburones son organismos «primitivos», pero tienen un método complejo y efectivo para vivir en agua salada. El uso de un producto de desecho por parte de los tiburones para mantener el equilibrio osmótico es otra cosa sorprendente de estos animales.
~WhySharksMatter
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