Солевой состав воды и регуляция осмотического давления



Добавил: Белов Н. В.

Всем водным организмам, независимо от сложности их организации, приходится решать вопрос регуляции осмотического давления, которое происходит в результате диффузии молекул воды через полупроницаемую мембрану живых клеток. Оно основано на свойстве мембран избирательно пропускать молекулы одних веществ и задерживать молекулы других.

Если концентрация солей по обе стороны мембраны разная, например, внутри клетки и вне ее, диффузия молекул воды в область большей концентрации солей возрастает. Поскольку концентрация растворимых веществ и белков в клетке больше, чем в пресной воде, пресноводные организмы вынуждены проделывать огромную работу по удалению избытка проникающей в их тело воды. Одним из приспособлений, направленных на ограничение проникновения воды в ткани пресноводных рыб, является меньшая, чем у морских рыб, концентрация солей в их крови и тканевых жидкостях. Кроме того, пресноводные рыбы обладают развитыми почками, обеспечивающими удаление избытка воды из организма. Моча этих животных содержит меньше солей, чем кровь и тканевые жидкости.

У морских костистых рыб внутренняя среда, напротив, содержит меньше солей, чем внешняя среда, поэтому осморегуляция этих особей направлена на удержание в организме воды. Эта задача оказывается более простой, однако рыбы вынуждены поглощать значительные объемы морской воды. В течение суток морские костистые рыбы поглощают количество воды, достигающее 1/5 от веса их тела. Роль почек у этих рыб сводится, главным образом, к выведению вредных продуктов азотистого обмена и регуляции ионного баланса.

Не менее важное значение имеет качественный состав солей и соотношение различных ионов. Для каждого организма свойствен определенный солевой состав, поддержание которого требует выведения одних ионов и накопления других, Этот обмен происходит путем поглощения солей с пищей и их выведения с мочой. Частично он осуществляется и через покровы тела.

Благодаря тому, что ионный состав организма рыб резко отличается от содержания и соотношения ионов в окружающей среде, происходит пассивный обмен, который во многом определяется проницаемостью покровов тела. Регуляция минерального обмена у рыб связана также и с активной деятельностью особых клеток, расположенных в жабрах, У пресноводных рыб эти клетки служат для захвата ионов натрия из внешней среды, в то время как у морских рыб с помощью этих клеток ионы натрия выводятся наружу.

Для каждой клетки любого животного организма жизненно важным является калий. Вместе с этим калий — это один из наиболее вредных элементов, избыток которого вызывает гибель клеток. Тем не менее для нормального протекания обменных процессов содержание калия в клетках тела рыб должно быть несколько выше, чем в окружающей среде. Токсичное действие чрезмерно высоких концентраций калия в среде часто проявляется в развитии параличей и гибели рыб. Оно может быть предотвращено путем добавления ионов кальция, уменьшающих проницаемость клеток и способствующих выходу из них калия.

Достаточно часто функция растворенных в воде солей сводится к их косвенному влиянию на рыб через пищевые цепи. К основным минеральным компонентам среды относятся фосфорные и азотные соли. Это связано с той ролью, которую в живых клетках играют молекулы, содержащие атомы фосфора и азота. Меньшее значение имеют калий и кальций, а также сера и магний. В последнем, кроме животных, огромную потребность испытывают растения, так как этот элемент совершенно необходим для биосинтеза хлорофилла. Действие солей усиливается с повышением температуры, что связано с возрастанием интенсивности обменных процессов. В меньших количествах, но не в меньшей мере необходимы так называемые микроэлементы — кобальт, марганец, медь, цинк, бор, йод, кремний и некоторые другие.

На рыбах болезненно отражается чрезмерное содержание в воде солей кальция и железа. Даже незначительная примесь последних вызывает у взрослых рыб заболевания глаз, а у мальков — поражение жабр, сопровождаемое массовой гибелью.

Многие вещества, растворенные в воде, можно отнести к ядовитым или вредным. Это сероводород, углекислый газ и аммиак — естественные продукты, образующиеся в водоемах, а также соединения тяжелых металлов, неорганические и органические продукты стоков промышленных   предприятий,    Последняя группа ядов в условиях аквариума не встречается.

Карбонатная система играет важную роль в стабилизации концентрации водородных ионов. Углекислые соли двух валентных катионов кальция и магния, обладая, в известной мере, буферными свойствами, уменьшают изменение кислотности воды при подкислении или подщелачивании воды. Особенно значительными буферными свойствами обладает морская вода. В то же время лишенная этих свойств мягкая вода резко изменяет кислотность уже при добавлении незначительных количеств кислоты или щелочи, Подобные резкие колебания кислотности обычно плохо переносятся водными организмами (гидробионтами), что нередко приводит к их гибели.

Представителями фауны солоноватых вод являются распространенные в аквариумах фундулусы, хаплохилусы и моллиенизии. Самым поразительным примером легкого приспособления к резким сменам солености (от чисто морской до чисто пресной) является колюшка. Интересны также данные специальных опытов, проведенных на гамбузии (известной использованием ее в борьбе против молярийного комара), которая постепенно приспосабливается к подмешиванию в пресную воду до 75 % морской.

Количество солей в пресной воде ничтожно (не превышает десятых долей грамма на литр) и меняется в пресноводном аквариуме в зависимости от грунта, содержания продуктов распада, испаряемости воды. Изменения эти невелики, и рыбы и растения легко к ним приспосабливаются. В отдельных случаях любители намеренно несколько повышают соленость добавлением поваренной соли.




Аквариум 10 000 советов.

Copyright © "Гуппи России" Все права защищены.