en av utfordringene som ligger i en marin livsstil er å opprettholde en intern balanse mot eksternt osmotisk trykk. Cellemembraner er gjennomtrengelige for vann, og vann har en tendens til å strømme fra områder med lav ionekonsentrasjon til områder med høy ionkonsentrasjon(som kalles osmose). Selv om cellen er utrolig kompleks, fra et osmotisk perspektiv er det i utgangspunktet en liten sekk med vann med noen ioner i den. Hvis cellene ikke er isosmotiske (dvs. som inneholder de samme konsentrasjonene av ioner) til omgivelsene, vil vannet strømme over en cellemembran. Avhengig av den relative ioniske konsentrasjonen av cellen til miljøet, kan vann strømme enten inn i eller ut av en celle. Uansett er denne vannstrømmen dårlig for organismen og kan føre til at cellene skrumper opp eller brister.
Bilde fra PhSchool.com
ulike organismer løser dette problemet på en rekke forskjellige måter.
Slimål og mange marine virvelløse dyr er osmokonformatorer og ionkonformatorer. De holder bare kroppsvæskene isosmotiske med sjøvann ved å bruke de samme ioner som finnes i sjøvann. Hvis det ikke er noen osmotisk forskjell mellom sjøvannet og kroppsvæskene, vil vannet ikke strømme på en eller annen måte.
de fleste teleostfiskene er osmoregulatorer og ionregulatorer. De holder kroppsvæskene osmotisk forskjellige fra sjøvann og arbeider aktivt for å motvirke effekten av osmose. Siden det er færre ioner i fiskens kroppsvæske enn det er i sjøvann, mister fisken stadig vann. For å håndtere dette, er marine fisk «drikker» sjøvann nesten hele tiden. Siden de bare vil ha vannet og ikke det tilhørende saltet, har de spesielle celler som kalles kloridpumper som fjerner ekstra salt.
i kontrast er haier (sammen med amfibier og coelocanths) osmokonformatorer og ionregulatorer. Deres kroppsvæsker er nesten samme konsentrasjon av ioner som sjøvann, men de bruker forskjellige ioner. Haier må håndtere en liten tilstrømning av salt, som utskilles av en rektal kjertel.
en av ionene som haier bruker er urea. Urea er relativt lett å produsere (de fleste organismer gjør det allerede i noen form, de skiller bare ut det), og fungerer fint som en ion fra et osmotisk perspektiv. Den største ulempen er at urea er at den har en destabiliserende effekt på mange enzymer, som motvirkes ved bruk av et annet ion: tri-metylaminoksid (TMAO). Etter at en hai dør, omdannes urea i kroppsvæskene til foul-luktende og giftig ammoniakk.
Haier blir ofte sett på som «primitive» organismer, men De har en kompleks og effektiv metode for å leve i saltvann. Sharks bruk av et avfallsprodukt for å opprettholde osmotisk balanse er enda en fantastisk ting om disse dyrene.
~WhySharksMatter
Burger, J., & Hess, W. (1960). Funksjon Av Rektal Kjertel i Spiny Dogfish Science, 131 (3401) , 670-671 DOI: 10.1126 / vitenskap.131.3401.670
Foskett JK, & Scheffey C (1982). Kloridcellen: definitiv identifikasjon som salt-sekretorisk celle i teleoster. Vitenskap (New York, NY), 215 (4529), 164-6 PMID: 7053566
SMITH., H. (1936). OPPBEVARING OG FYSIOLOGISK ROLLE UREA I ELASMOBRANCHII Biologiske Vurderinger, 11 (1), 49-82 DOI: 10.1111/j.1469-185x.1936.tb00497.x