Una delle sfide insite in uno stile di vita marino è nel mantenere un equilibrio interno contro le pressioni osmotiche esterne. Le membrane cellulari sono permeabili all’acqua e l’acqua tende a fluire da aree a bassa concentrazione di ioni a aree ad alta concentrazione di ioni (che è chiamata “osmosi”). Sebbene la cellula sia incredibilmente complessa, da una prospettiva osmotica è fondamentalmente un piccolo sacco d’acqua con alcuni ioni in esso. Se le cellule non sono isosmotiche (cioè contenenti le stesse concentrazioni di ioni) all’ambiente circostante, quindi l’acqua scorrerà attraverso una membrana cellulare. A seconda della concentrazione ionica relativa della cellula all’ambiente, l’acqua può fluire dentro o fuori da una cellula. In entrambi i casi, questo flusso d’acqua è un male per l’organismo e può provocare cellule avvizzimento o scoppio.
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Diversi organismi risolvono questo problema in una varietà di modi diversi.
La megera e molti invertebrati marini sono osmoconformers e conformers ionici. Semplicemente mantengono i loro fluidi corporei isosmotici con acqua di mare utilizzando gli stessi ioni presenti nell’acqua di mare. Se non c’è differenza osmotica tra l’acqua di mare e i loro fluidi corporei, l’acqua non fluirà in un modo o nell’altro.
La maggior parte dei pesci teleostei sono osmoregolatori e regolatori ionici. Mantengono i loro fluidi corporei osmoticamente distinti dall’acqua di mare e lavorano attivamente per contrastare gli effetti dell’osmosi. Poiché ci sono meno ioni nel fluido corporeo dei pesci che nell’acqua di mare, i pesci perdono costantemente acqua. Per far fronte a questo, i pesci marini stanno “bevendo” acqua di mare quasi costantemente. Poiché vogliono solo l’acqua e non il sale associato, hanno cellule speciali chiamate pompe di cloruro che rimuovono il sale extra.
Al contrario, gli squali (insieme ad anfibi e celocanti) sono osmoconformatori e regolatori di ioni. I loro fluidi corporei hanno quasi la stessa concentrazione di ioni dell’acqua di mare, ma usano ioni diversi. Gli squali hanno a che fare con un leggero afflusso di sale, che viene escreto da una ghiandola rettale.
Uno degli ioni che gli squali usano è l’urea. L’urea è relativamente facile da produrre (la maggior parte degli organismi lo fa già in qualche forma, lo espellono) e funziona bene come uno ion da una prospettiva osmotica. Lo svantaggio principale è che l’urea è che ha un effetto destabilizzante su molti enzimi, che viene contrastato con l’uso di un altro ion: ossido di tri-metil ammina (TMAO). Dopo che uno squalo muore, l’urea nei loro fluidi corporei si converte nell’ammoniaca maleodorante e tossica.
Gli squali sono spesso considerati organismi “primitivi”, ma hanno un metodo complesso ed efficace per vivere in acqua salata. L’uso da parte degli squali di un prodotto di scarto per mantenere l’equilibrio osmotico è un’altra cosa sorprendente di questi animali.
~ WhySharksMatter
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