Dolços de sal de la vida aquàtica

2008/02/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia
• Ekologia

Encara que ambdues són zones aquàtiques, existeix una gran diferència entre viure en aigües marines salades o en aigües dolces de rius i llacs. Precisament aquesta és la diferència més important, ser salada o dolça. La concentració de sals en el mig condiciona molt la vida.

Si fem un esquema molt simple dels éssers vius, podem dir que són una solució aquosa envoltada d'una membrana --escorça corporal -. I per a continuar vivint és necessari mantenir les concentracions d'aquesta solució dins d'un rang estret (homeòstasi). És a dir, els éssers vius han de mantenir el seu entorn interior el més estable possible.

No obstant això, en moltes ocasions, les condicions del mig exterior són molt diferents del mig interior dels éssers vius. Gairebé tots els animals vertebrats (peixos, amfibis, rèptils, ocells i mamífers) presenten la mateixa concentració de sals en sang: 0,9%. La concentració de sals en la mar és del 3,5% i la d'aigua dolça no arriba al 0,1%. Per tant, en molts casos, els éssers vius que hem definit com a dissolució viuen en una altra solució de concentracions molt diferents.

I entre dissolucions de diferent concentració sempre existeix una tendència natural a igualar concentracions. Per a això, d'una banda, els soluts tendeixen a moure's d'un lloc més concentrat a un altre menys concentrat. Es diu difusió. I d'altra banda, l'osmosi, és a dir, quan hi ha una membrana semifiltrante intermèdia que deixa passar l'aigua, però no el solut-- l'aigua passa per una petita concentració de soluts a una alta concentració. O cosa que és el mateix, l'osmosi és la difusió de l'aigua.

Nosaltres també percebem els efectes de l'osmosi en la nostra pell. Si passem massa temps a la dutxa, per exemple, l'aigua dolça té menor concentració de sal que nosaltres, per la qual cosa la pell absorbeix l'aigua i sortim amb els dits arrugats. Quan ens banyem en la mar, la pell perd aigua i després la notem seca i tibant.

Lluita contra l'entorn

Així, molts animals aquàtics tenen un problema que resoldre amb la salinitat o la falsedat. Alguns, com la majoria dels invertebrats marins, solucionen aquest problema de la forma més senzilla: presenten la mateixa concentració salina del mitjà en els fluids interiors. Es diu que aquests éssers són osmoconformistas; si la concentració del mig canvia, el seu cos canvia de la mateixa manera. Per això, en general, no són capaços de suportar canvis i han de viure en mitjans estables (en la mar).

No obstant això, molts altres animals són osmoreguladores: la seva concentració de sals en el seu cos és diferent a la de l'exterior. Com ja s'ha comentat, pràcticament tots els vertebrats marins mantenen el cos en gairebé una quarta part de la concentració salina ambiental. Per això es diu que són hipoosmóticas. I la majoria dels animals d'aigua dolça són hiperosmóticos amb el mig, a causa de la seva major concentració de sals que el mitjà.

Els animals que viuen en aigües dolces tendeixen, per tant, a prendre aigua i a perdre sals --per osmosis i difusió-. I han d'afrontar aquesta tendència per a mantenir les condicions del mig interior. L'aigua que entra passivament és eliminada pel sistema d'excreció. Els ronyons dels peixos d'aigua dolça produeixen orina molt diluïda, eliminant així l'aigua sobrant. Per a compensar la pèrdua de sals, d'una banda, s'obtenen del menjar i, per un altre, s'absorbeixen activament contra el gradient, dissipant energia. Això ocorre, per exemple, en les brànquies de peixos i en les proximitats de l'opercle, així com en la pell dels amfibis.

En la mar, al marge dels invertebrats osmocosmonformistas, els vertebrats tenen un problema contra l'aigua dolça. Tendeixen a deshidratar-se i les sals penetren exteriorment al mig interior per difusió. Existeixen diferents estratègies per a afrontar aquest problema.

Els elasmobranquios (taurons, peixos...) en lloc d'expulsar la urea, l'acumulen en els fluids del cos. En la majoria dels vertebrats, aquesta concentració d'urea afectaria negativament les proteïnes, però els elasmobranquios acumulen també òxid de trimetilamina, que protegeix les proteïnes enfront de la urea. Aquests compostos aconsegueixen la mateixa concentració osmòtica que l'aigua de mar en fluids interiors, evitant així la pèrdua d'aigua per osmosi. No obstant això, se'ls injecten electròlits inorgànics per difusió (Na + i Cl -, principalment) que tenen una glàndula especial d'expulsió en el recte.

La concentració osmòtica interna de la resta de peixos marins (teleósteos) és gairebé quatre vegades menor que la de la mar, per la qual cosa tendeixen a perdre aigua. Per això, produeixen orina concentrada en els ronyons per a reduir la pèrdua d'aigua. No obstant això, continuen perdent aigua --sobretot per les brànquies - i per a solucionar-ho han de beure. Absorbeixen entre el 70% i el 80% de l'aigua de beguda i passa a la sang. Però l'aigua que beuen és, és clar, salada, per la qual cosa han d'eliminar activament aquesta sal gràcies al treball dels ronyons, d'una banda, i des de les brànquies, treballant contra els peixos d'aigua dolça. Finalment, gràcies al treball dels ronyons i les brànquies, el resultat és la retenció d'aigua.

Els rèptils marins i els ocells tenen glàndules salines com els taurons al voltant de les fosses nasals. Aquestes glàndules produeixen i expulsen una solució concentrada de Na + - i Cl. Gràcies a aquestes glàndules, rèptils marins i ocells poden beure aigua salada de la mar.

Per contra, els mamífers marins manquen de glàndules salines o mecanismes especials d'eliminació de sals. Per això, no poden beure aigua de mar o almenys el menys el menys possible. Així, encara que estan envoltats d'aigua, tenen un problema similar al dels animals desèrtics. Per a combatre-ho, tenen uns ronyons molt eficaços i són capaços de produir orina molt concentrada. A més, a més d'obtenir aigua dels aliments, tenen un metabolisme adaptat per a beneficiar-se de l'aigua metabòlica (aigua obtinguda com a producte final del metabolisme).

En dues aigües

No tots els animals aquàtics tenen la mateixa capacitat d'adaptació a la concentració salina del mitjà. Algunes són estenohalinas: la tonyina i el peix oro només poden viure en un estret marge de salinitat. Unes altres són les pluges halinas, que poden suportar trams de salinitat més amplis, des de l'aigua dolça fins a l'aigua salada de la mar.

Les pluges fluvials solen habitar en zones de trobada entre rius i mars. En aquestes zones les condicions són molt variables. Però també hi ha gent que passa de l'una a l'altra. El salmó i la lamprea neixen en el riu i es dirigeixen a la mar per a tornar al riu per a reproduir-se. Les anguiles, per part seva, fan el contrari: neixen en la mar, creixen en el riu i tornen a la mar.

Els animals que realitzen aquest tipus de migracions han de canviar totalment la seva fisiologia i comportament per a passar d'un mitjà a un altre. Per exemple, quan un salmó està en aigua dolça, pràcticament no beu -que entra en el menjar- i els seus ronyons produeixen abundant orina diluïda. Però a mesura que el salmó jove s'acosta a la mar, comença a beure i els ronyons produeixen cada vegada menys orina i més concentrada. A més, el mecanisme de penetració de les sals de les brànquies comença a funcionar a l'inrevés, extraient a l'exterior les sals que abans introduïa.

Aquests canvis es produeixen de manera gradual i durant aquests dies o setmanes els salmons joves es troben en les boques dels rius, en aigües cada vegada més salades. Una vegada preparats, se submergeixen en la mar, on romanen diversos anys. Després, quan el salmó madur està preparat per a reproduir-se, torna a la boca del riu on va néixer i inverteix els canvis realitzats quan era jove, recuperant les capacitats de la joventut per a tornar a pujar el riu.