Почему вода в море соленая, а рыбы в ней — не соленые?
Действительно, находясь некоторое время в соленой воде, все продукты просаливаются, однако морская рыба вовсе несоленая сама по себе, почему?
Соленость морской воды зависит от многих факторов, но в среднем на один литр морской воды приходится приблизительно 35 грамм соли. Тем не менее, концентрация солей в тканях и крови рыб, обитающих в морях, в два раза ниже. Такая разница приводит к особому осмотическому давлению, т.е. давлению при соприкосновении двух растворов с различной солевой концентрацией. Это осмотическое давление как бы отводит воду из тела рыбы. И несмотря на то, что ее кожные покровы препятствуют оттоку жидкости, небольшие потери воды все-таки происходят через жабры, покровную слизь, продукты выделений и т.д. Чтобы восполнить убыток жидкости, рыбы заглатывают морскую воду, опресняют ее внутри организма, выводя лишние соли наружу, в большей части через жабры и частично через кишечник.
В жабрах рыб присутствуют специфические клетки (называемые «клетками Кейс-Вильмера»), в мембранах которых содержатся редкие белки, которые выводят ионы солей наружу. Процесс выведения при этом требует от рыбы определенных затрат энергии (ведь перенос происходит в сторону моря, где вода более соленая). Таким образом морские рыбы принудительно выводят из организма избыток соли, сами оставаясь при этом несолеными.
Вы наверняка об этом задумывались: почему вода в море соленая, а рыба в ней – нет
В каждом литре морской воды растворено в среднем 35 граммов солей, что довольно-таки много. Но почему тогда живущие в море рыбы совершенно не соленые на вкус?
Александр Пономарёв
Разбираемся, почему постоянно живущие в соленой морской воде рыбы не пропитываются солью
Соленость Мирового океана составляет в среднем 3,47 процента — с колебаниями от 3,4 до 3,6. Это означает, что в каждом литре морской воды растворено примерно 35 граммов солей, в основном хлорида натрия. В океанах соленость воды почти повсеместно близка к 3,5%, но в морях вода имеет неравномерно распределенную соленость. К примеру, наименее соленой является вода Финского залива и северной части Ботнического залива, входящих в акваторию Балтийского моря. Наиболее соленой является вода Красного моря и восточная часть Средиземного моря.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Обитающие в морской воде живые организмы разделены на три основных комплекса: свободно дрейфующий в толще воды планктон, находящийся на морском дне бентос и активно плавающий нектон. Большую часть биомассы нектона составляют рыбы, кроме того, к нему относятся головоногие моллюски и млекопитающие. Две трети биомассы морей сосредоточены на глубине до 500 метров, с увеличением глубины биоразнообразие резко падает. Причем биоразнообразие коррелирует с соленостью воды: с уменьшением солености количество видов уменьшается, но в солоноватых бассейнах фауна, однако, более своеобразна.
Жизнь в водной среде приводит к ряду проблем с осморегуляцией, с которыми сталкиваются как пресноводные, так и морские рыбы. Осмотическое давление крови рыб может быть как ниже (у морских рыб), так и выше (у пресноводных), чем осмотическое давление внешней среды. Хрящевые рыбы — изоосмотические, но при этом в их организме концентрация солей намного ниже, чем в окружающей среде. Выравнивание осмотического давления достигается благодаря повышенному содержанию мочевины и триметиламиноксида в крови. Поддержание низкой концентрации солей в организме хрящевых рыб осуществляется благодаря выделению солей почками, а также специализированной ректальной железой, которая соединяется с пищеварительным трактом.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Костистые рыбы не являются изоосмотическими, поэтому в ходе эволюции они выработали механизмы, позволяющие осуществлять вывод или задержку ионов. Морские костистые рыбы с низкой концентрацией ионов в организме постоянно теряют воду, которая под действием осмотического давления выходит из тканей наружу. Эти потери компенсируются за счет питья и фильтрации соленой воды. Катионы натрия и хлорид-ионы выводятся из крови через жаберные мембраны, в то время как катионы магния и сульфатные анионы выводятся почками. Пресноводные рыбы сталкиваются с противоположной проблемой: осмотическое давление у них выравнивается благодаря захвату ионов из водной среды через жаберные мембраны и выделению мочевины.
Рыбы, обитающие как в пресной, так и в морской воде
Природа многогранна и всегда способна удивить человека. Для кого-то может быть открытием, что некоторые рыбы, которых мы содержим в аквариуме, могут жить как в пресной, так и в морской воде. Механизм их приспособления к столь разным условиям весьма не прост, однако они могут успешно справиться с этой задачей. Об эвригалинных рыбах и пойдёт речь в этой статье.
- Монодактил серебряный (Серебряная ласточка)
- Монодактил темный (Полосатая ласточка)
- Аргус пятнистый
- Аргус пятнистый краснолобый
- Моллинезия чёрная
- Собачка индийская зебровая
- Селенотока мультифасциата
- Тетрадон зелёный
Эвригалинные организмы – организмы, способные приспособится к широкому диапазону солёности. Слово «эвригалинный» происходит от двух слов, которые в переводе с древне — греческого обозначают «широкий» и «соль».
Что мы понимаем под словом «пресная» вода? Воду с солёностью до 0.5 промилле. В то время понятие «солёная» или «морская» вода (имеется в виду тропический морской аквариум) у аквариумистов обозначает воду с солёностью около 31-33 промилле, что соответствует 31-33 грамм соли на 1 литр пресной воды. Каким образом организм некоторых рыб может спокойно переходить из пресной воды в солёную и обратно? Всё дело в осморегуляции — способности живого организма поддерживать оптимальный уровень жидкости и концентрации электролитов. Цель её — не допустить супер-концентрации или наоборот разбавления жидкости.
Приведём пример. Плавая в пресной воде, рыбы получают солевые смеси в организм через жабры. После определённых процессов они выделяют разбавленную мочу, избавляясь от излишков воды. Выделяемая моча – гипотонический раствор, то есть раствор, имеющий меньшее осмотическое давление, не проходящий через мембрану. У морских рыб этот процесс происходит по-другому. Организм этих рыб состоит из низко осмотической жидкости, в отличие от окружающей их солёной воды. Поэтому морские рыбы склонны терять жидкость и впитывать соль. Соответственно, эту соль они активно выделяют через жабры, приводя организм в баланс. В тоже время, эвригалинные рыбы могут без вреда для здоровья жить в широком диапазоне солёности воды: то есть и в пресной, и в солёной.
Важно отметить, что переводить рыб из пресной воды в морскую (или наоборот) категорически нельзя резко! Это может привести к гибели питомцев. Обычно процесс перевода (постепенного смешивания воды с обязательным соблюдением ряда условий) из пресной в морскую производят в течение полусуток- суток или дольше, из морской в пресную занимает больше времени.
Познакомимся с представителями этих уникальных рыб, встречающихся в любительских аквариумах.
Монодактил серебряный (Серебряная ласточка) Monodactylus argenteus
Монодактил серебряный — крупная рыба с сильно уплощенным в вертикали телом ромбовидной формы. Спинной и анальный плавники высокие, продолжающие линии тела. Как следует из названия, окрас рыбы бело-серебристый, чешуя очень мелкая. Плавники жёлтые, анальный — с чёрной окантовкой. Радужка глаз тёмная. У молодых особей через глаза и по жабрам проходят две вертикальные тёмные полосы, которые с возрастом становятся бледные или исчезают вовсе. Вырастают в аквариуме до 15-20 см и могут жить до 10 лет.
В природе обитают в прибрежных водах Индийского океана: на рифах, в эстуариях рек, в мангровых зарослях. Рыбы собираются в большие стаи, патрулируя воды.
Серебряные монодактилы – активные, стремительные рыбы, нуждающиеся в объёмных аквариумах. Монодактилы комфортно чувствуют себя в стае, по одиночке рыбы очень сильно стрессуют! Для небольшой стаи молодых монодактилов (5-6 особей) подойдёт аквариум объёмом 150-200 литров. По мере роста рыб, объём должен увеличиваться. Монодактилы будут хорошо себя чувствовать в горизонтальных аквариумах, в которых достаточно места для свободного плавания этих энергичных рыб. Аквариум с монодактилами необходимо накрывать: серебряные ласточки могут выпрыгнуть из воды и травмироваться. Из необходимого оборудования для них следует отметить внешний фильтр, компрессор, терморегулятор. Для морского содержания также флотатор (пеноотделитель) и, конечно, морскую соль. Освещение монодактилам можно использовать яркое, рыбы будут очень выигрышно смотреться. При оформлении пресного аквариума с монодактилами можно использовать мелкий грунт, камни, бамбук, остовы живых кораллов. Живые растения в аквариуме с монодактилами под вопросом: эти рыбы с удовольствием лакомятся растительной пищей, поэтому все травки будут попробованы на вкус или даже «скошены». При оформлении морского аквариума – «живой» песок и «живые» камни (обломки кораллового рифа, населённые огромным количеством живых микро и макроорганизмов). Для рифового аквариума (то есть с беспозвоночными животными) серебряные монодактилы не подходят: они могут щипать и портить живые кораллы. Хорошо сочетаются со спокойными соразмерными рыбами. Необходимые параметры воды для монодактилов следующие: температура +24…+28 градусов, кислотность рН 7-9, жесткость до 25 dGH, солёность около 31-33 промилле. Эти рыбы любят чистую, свежую воду, поэтому подмены её должны быть регулярны.
В природных условиях серебряные монодактилы питаются зоопланктоном, мелкой рыбой, беспозвоночными, насекомыми, а также растительными кормами. В условиях аквариума неплохо приучаются к замороженным кормам. Для них отлично подойдёт беспанцирная креветка, артемия, мясо рыб, мидий, креветка, кальмар, спирулина. К сухим кормам этих рыб приучают легко.
В домашних условиях не размножаются.
Почему вода в море соленая, а рыбы в ней несоленые?
В одном литре морской воды растворено около 35 граммов соли, в основном поваренной. Однако в крови и тканевой жидкости большинства морских рыб концентрация солей втрое ниже. Это создает сильное осмотическое давление (то есть давление, возникающее между растворами разной концентрации при их соприкосновении). Оно «отсасывает» воду из организма рыбы. И хотя ее покровы препятствуют оттоку жидкости, некоторое количество воды все же теряется через жабры, слизь, экскременты и т. д.
Восполняя этот убыток, рыбы пьют морскую воду и внутри организма «опресняют» ее, выводя лишние соли — частично через кишечник, но в основном через жабры. За это отвечают так называемые клетки Кейс — Вильмера, в мембранах которых расположены специальные белки, выносящие ионы солей во внешнюю среду.
Поскольку этот перенос производится в сторону морской воды (где концентрация солей выше), то он требует затрат энергии. У пресноводных рыб те же белки действуют в обратном направлении, захватывая ионы извне. У проходных рыб, которые для нереста перебираются из морей в реки или наоборот, эти белки переключаются из одного режима в другой.