Жизнь формировалась в морской воде, что наложило свой отпечаток на основные физико-химические показатели живых организмов. У большинства обитателей морских водоемов концентрация солей в организме близка к таковой окружающей среды, а благодаря проницаемости покровов любые изменения солености немедленно уравновешиваются осмотическим током воды. Такие организмы принято называть пойкилоосмотическими1. Таковы практически все цианобактерии и низшие растения, а также большинство морских беспозвоночных животных; последних часто называют осмоконформерами. Животные, способные к активной регуляции осмотического давления жидкостей тела, поддерживают относительное постоянство этого параметра внутренней среды независимо от окружающей воды; таких животных называют гамойоосмотическими, или осморегуляторами.[ ...]
Осмотическое давление не связано с набором и количественным соотношением различных ионов в жидкостях тела, а определяется лишь суммой растворенных частиц. Поэтому у пойкилоосмотических организмов имеется возможность осуществления активной ионной регуляции, которая определяет отличия количественных показателей содержания отдельных ионов в среде и в организме. Это основа жизнедеятельности организмов-концентраторов, способных избирательно извлекать из среды и накапливать в организме отдельные соли. В отличие от осморегуляции ионная регуляция свойственна большинству живых организмов.[ ...]
Пресноводная осморегуляция. Среди пресноводных организмов изотоничных форм был» не может; концентрация жидкостей в их клетках и тканях всегда выше, чем в окружающей среде. Иными словами, пресноводные организмы гипертоничны, в силу чего внутрь организма направлен постоянный осмотический поток воды. Поэтому пресноводные щцробионш должны активно поддерживать осмотическое давление внутренней среды организма. Они относятся к гомойосмотическим формам.[ ...]
Неизбежные потери солей с мочой и экскрементами компенсируются активным переносом ионов из окружающей среды против градиента концентрации. У некоторых животных этот процесс идет через всю поверхность тела, но главную роль в активном переносе играют жабры и подобные им образования. Показано, в частности, что так называемые анальные жабры водных личинок ряда видов насекомых в первую очередь служат органом осморегуляции, возможно, вообще не участвуя в дыхании.[ ...]
Активные процессы пресноводной осморегуляции открывают возможность беспозвоночным-осморегуляторам заселять солоновоато-водные и даже соленые (до ЗО0/«,) водоемы.[ ...]
Хороший пример развитая системы пресноводной осморегуляции демонстрируют первичноводные позвоночные — круглоротые и рыбы. Предки их были морскими » г животными, но собственно подтип позвоночных эволюционно формировался в пресных или слабосоленых водах. Наиболее эффективная адаптация позвоночных к обитанию в гипотонической среде — образование клубочковых почек.[ ...]
Почка позвоночных животных с самого начала формировалась при ведущем значении именно осморегуляторной функции, тем более что продукты азотистого обмена —аммиак и мочевина — растворимы в воде и легко выводятся не только через почки, но и через жабры.[ ...]
Извитой каналец нефрона снаружи оплетен сетью кровеносных капилляров. Здесь происходит процесс реабсорбции —обратного всасывания в кровь солей, сахаров и ряда других нужных организму веществ. В результате конечная моча оказывается гипотоничной по отношению к плазме крови. Таким образом, клубочковая система почек пресноводных рыб работает по фильтрационно-реабсорбцион -ному принципу с выделением большого количества гипотонической мочи—порядка 10—20 см3 -кг1.[ ...]
Эффективное выведение избытка воды у пресноводных рыб соче- • тается с активными механизмами постоянного восстановления теряемых с мочой и экскрементами солей. В основном соли поступают в организм с пищей. Кроме того, важную роль в солевом обмене играет жаберный эпителий, специализированные клетки которого способны к активному захвату солей (главным образом одновалентных ионов) из окружающей среды.[ ...]
Рисунки к данной главе:
Водно-солевой обмен у пресноводных костистых рыб (по К. Шмвдт-Ниель-сену, 1982) |
Водно-солевой обмен у морских костистых рыб (по К. Шмидт-Ниелъсену, 1982) |
Понижение точки замерзания (А (°) крови у круторотых и рыб по сравнению с водой (по Н.С. Строганову, 1962) |