Bonbons de sel de la vie aquatique

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

• Biologia
• Ekologia

Bien que les deux soient des zones aquatiques, il existe une grande différence entre vivre dans les eaux marines salées ou dans les eaux douces des rivières et des lacs. C'est précisément la différence la plus importante, être salé ou doux. La concentration de sels au milieu conditionne beaucoup la vie.

Si nous faisons un schéma très simple des êtres vivants, nous pouvons dire qu'ils sont une solution aqueuse entourée d'une membrane -- écorce corporelle -. Et pour continuer à vivre, il est nécessaire de maintenir les concentrations de cette solution dans une plage étroite (homéostasie). Autrement dit, les êtres vivants doivent maintenir leur environnement intérieur aussi stable que possible.

Cependant, à maintes reprises, les conditions du milieu extérieur sont très différentes du milieu intérieur des êtres vivants. Presque tous les animaux vertébrés (poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères) présentent la même concentration de sels dans le sang: 0,9%. La concentration en sels dans la mer est de 3,5% et celle en eau douce n'atteint pas 0,1%. Ainsi, dans de nombreux cas, les êtres vivants que nous avons définis comme dissolution vivent dans une autre solution de concentrations très différentes.

Et parmi les solutions de concentration différente, il y a toujours une tendance naturelle à égaler les concentrations. Pour cela, d'une part, les solutés ont tendance à se déplacer d'un endroit plus concentré à un autre moins concentré. Elle s'appelle diffusion. Et d'autre part, l'osmose, c'est-à-dire quand il ya une membrane semi-filtrante intermédiaire qui laisse passer l'eau, mais pas le solute-- l'eau passe par une petite concentration de solutés à une forte concentration. Ou la même chose, l'osmose est la diffusion de l'eau.

Nous percevons également les effets de l'osmose sur notre peau. Si nous passons trop de temps dans la douche, par exemple, l'eau douce a moins de concentration de sel que nous, de sorte que la peau absorbe l'eau et nous sortons avec les doigts froissés. Quand nous nous baignons dans la mer, la peau perd de l'eau, puis nous la remarquons sèche et tendue.

Lutte contre l'environnement

Ainsi, de nombreux animaux aquatiques ont un problème à résoudre avec la salinité ou la fausseté. Certains, comme la plupart des invertébrés marins, résolvent ce problème de la manière la plus simple : ils présentent la même concentration saline du milieu dans les fluides intérieurs. On dit que ces êtres sont osmoconformistes ; si la concentration du milieu change, leur corps change de la même manière. Ainsi, en général, ils ne sont pas capables de supporter des changements et doivent vivre dans des milieux stables (en mer).

Cependant, beaucoup d'autres animaux sont des osmorégulateurs: leur concentration de sels dans leur corps est différente de celle de l'extérieur. Comme déjà mentionné, pratiquement tous les vertébrés marins maintiennent le corps dans près d'un quart de la concentration saline environnementale. C'est pourquoi on dit qu'ils sont hypoosmotiques. Et la plupart des animaux d'eau douce sont hyperosmotiques avec le milieu, en raison de leur concentration accrue de sels que le milieu.

Les animaux qui vivent dans des eaux douces tendent donc à prendre de l'eau et à perdre des sels, par osmose et difusion-. Et ils doivent affronter cette tendance pour maintenir les conditions du milieu intérieur. L'eau qui pénètre passivement est éliminée par le système d'excrétion. Les reins des poissons d'eau douce produisent une urine très diluée, éliminant ainsi l'eau excédentaire. Pour compenser la perte de sels, d'une part, ils sont obtenus à partir de la nourriture et, d'autre part, ils sont activement absorbés contre le gradient, dissipant l'énergie. Cela se produit, par exemple, dans les branchies de poissons et à proximité de l'opercule, ainsi que dans la peau des amphibiens.

En mer, en marge des invertébrés osmocosmonformistes, les vertébrés ont un problème contre l'eau douce. Ils ont tendance à se déshydrater et les sels pénètrent extérieurement dans le milieu intérieur par diffusion. Il existe différentes stratégies pour faire face à ce problème.

Les élasmobranches (requins, poissons...) au lieu d'expulser l'urée, l'accumulent dans les fluides du corps. Dans la plupart des vertébrés, cette concentration d'urée affecterait négativement les protéines, mais les élasmobranches accumulent également de l'oxyde de triméthylamine, qui protège les protéines contre l'urée. Ces composés obtiennent la même concentration osmotique que l'eau de mer dans les fluides intérieurs, évitant ainsi la perte d'eau par osmose. Cependant, ils sont injectés électrolytes inorganiques par diffusion (Na + et Cl - principalement) qui ont une glande d'expulsion spéciale dans le rectum.

La concentration osmotique interne des autres poissons marins (téléostéens) est presque quatre fois inférieure à celle de la mer, donc ils ont tendance à perdre de l'eau. Par conséquent, ils produisent urine concentrée dans les reins pour réduire la perte d'eau. Cependant, ils continuent à perdre de l'eau - surtout par les branchies - et pour y remédier ils doivent boire. Ils absorbent entre 70% et 80% de l'eau de boisson et passent dans le sang. Mais l'eau qu'ils boivent est, bien sûr, salée, donc ils doivent éliminer activement ce sel grâce au travail des reins, d'une part, et des branchies, en travaillant contre les poissons d'eau douce. Enfin, grâce au travail des reins et des branchies, le résultat est la rétention d'eau.

Les reptiles marins et les oiseaux ont des glandes salines comme les requins autour des narines. Ces glandes produisent et expulsent une solution concentrée de Na + - et Cl. Grâce à ces glandes, reptiles marins et oiseaux peuvent boire de l'eau salée de la mer.

En revanche, les mammifères marins manquent de glandes salées ou de mécanismes spéciaux d'élimination des sels. Par conséquent, ils ne peuvent pas boire de l'eau de mer ou du moins le moins possible. Ainsi, même s'ils sont entourés d'eau, ils ont un problème similaire à celui des animaux désertiques. Pour le combattre, ils ont des reins très efficaces et sont capables de produire de l'urine très concentrée. En plus d'obtenir de l'eau des aliments, ils ont un métabolisme adapté pour bénéficier de l'eau métabolique (eau obtenue comme produit final du métabolisme).

En deux eaux

Tous les animaux aquatiques n'ont pas la même capacité d'adaptation à la concentration saline du milieu. Certaines sont des sténohalines : le thon et le poisson or ne peuvent vivre que dans une étroite marge de salinité. D'autres sont les pluies halines, qui peuvent supporter des tronçons de salinité plus larges, de l'eau douce à l'eau salée de la mer.

Les pluies fluviales habitent souvent dans des zones de rencontre entre rivières et mers. Dans ces zones, les conditions sont très variables. Mais il y a aussi des gens qui passent de l'un à l'autre. Le saumon et la lamproie naissent dans la rivière et se dirigent vers la mer pour retourner à la rivière pour se reproduire. Les anguilles, quant à elles, font le contraire : elles naissent dans la mer, grandissent dans le fleuve et retournent à la mer.

Les animaux qui effectuent ces migrations doivent changer complètement leur physiologie et leur comportement pour passer d'un milieu à l'autre. Par exemple, quand un saumon est dans l'eau douce, il ne boit pratiquement pas - il entre dans le repas - et ses reins produisent abondante urine diluée. Mais comme le jeune saumon s'approche de la mer, il commence à boire et les reins produisent de moins en moins d'urine et plus concentrée. En outre, le mécanisme de pénétration des sels des branchies commence à fonctionner à l'envers, en extrayant à l'extérieur les sels qu'il introduisait auparavant.

Ces changements se produisent progressivement et pendant ces jours ou semaines, les jeunes saumons se trouvent à l'embouchure des rivières, dans des eaux de plus en plus salées. Une fois préparés, ils sont plongés dans la mer, où ils restent plusieurs années. Puis, quand le saumon mûr est prêt à se reproduire, il revient à la bouche du fleuve où il est né et investit les changements réalisés quand il était jeune, récupérant les capacités de la jeunesse pour remonter la rivière.