Вход через сервисы (после авторизации обновите страницу)

Зачем акуле мочевина и как акулы приспосабливаются к разной солености воды?

#164 от 16:07
Иван Борисов
Был
Акулы
112 тем
2 сообщения
Рейтинг: 1
Репутация: 0
На сайте 1 год
Зачем акуле мочевина и как акулы приспосабливаются к разной солености воды?
Юрий Никитин
Был
Акулы
Нет тем
45 сообщений
Рейтинг: 4
Репутация: 0
На сайте 1 год
Акулы живут в морях и океанах, где, как известно, очень соленая вода. Пить эту воду нельзя даже рыбам.
А почему ее нельзя пить?

Оказывается, живая природа, как и человеческое общество, не может существовать или жить не по законам. И поэтому природа «понапридумывала» множество законов, а люди только открывают их и потом пользуются ими как могут. Законы живой природы кратко записываются формулами или уравнениями на языке людей, а на языке природы — длительностью жизни.

И люди знают, что при любой жажде пить морскую воду нельзя. И знают почему нельзя ее пить. Оказывается, очень соленую воду мы не можем пить по закону осмоса. Я попытаюсь кратко пояснить, в чем заключается суть осмоса. Этим термином обозначается вообще процесс смешивания двух жидкостей, разделенных полупроницаемой перегородкой.

В нашем же случае речь будет идти о переходе растворителя (воды) из одного раствора в другой через полупроницаемую перегородку, разделяющую эти два раствора. Например, если взять сухую, сморщенную изюминку и бросить ее в воду, то через непродолжительное время эта ягода наполнится водой и сделается шаровидной и напряженной, наподобие резинового мячика.

Содержимое изюминки, а это в основном сахар, осталось в ней, но внутрь этой ягоды вошла еще и вода, да еще и с некоторым напором. На примере оболочки этой изюминки мы видим перегородку, проницаемую для воды и практически непроницаемую для сахара и прочих веществ, находящихся внутри ягоды. Подобные перегородки называются полупроницаемыми.

Полупроницаемые перегородки достаточно часто встречаются в растительном и животном мире, где их значение весьма велико. А люди даже научились изготавливать такие перегородки искусственно и используют их для очистки или разделения растворов, как, например, для очистки воды с помощью мембранных фильтров.

Так вот, если разделить два раствора, растворителями в которых является вода, полупроницаемой перегородкой, через которую может пройти вода, но не могут пройти растворенные в ней вещества, то вода начнет переходить из менее концентрированного раствора в более концентрированный.

И такой переход будет продолжаться до тех пор, пока более концентрированный раствор не окажется под некоторым давлением, которое и воспрепятствует переходу новых порций воды из менее концентрированного раствора в более концентрированный.

Это дополнительное давление, которое остановило переход воды через полупроницаемую перегородку, и называется осмотическим. А теперь, если мы решим воспользоваться такой полупроницаемой перегородкой для очистки воды, то нам необходимо будет заставить воду идти против естественного осмоса, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный, то есть мы вынуждены будем в резервуаре с более концентрированным раствором создать искусственно давление, превышающее осмотическое, и тогда чистая вода станет перетекать через полупроницаемую перегородку.

А в нашей исходной воде с множеством растворенных в ней солей, из которой мы решили получить чистую воду, будут оставаться практически все растворенные в ней соли, то есть все то, что нам не нужно в питьевой воде. И такой переход молекул воды через проницаемую для воды и непроницаемую для растворенных в ней веществ перегородку называется обратным осмосом.

Но природа обратным осмосом не пользуется, а пользуется просто осмосом. А это означает, что если мы выпьем океаническую воду, то через полупроницаемую перегородку нашего кишечника из нашей крови, содержащей в себе меньше растворенных веществ, чем выпитая нами вода, начнет переходить вода в кишечник в более соленую воду. И организм наш начнет стремительно обезвоживаться.

А нам, наоборот, необходимо его наполнить водой. И поэтому приходится потерпевшим кораблекрушение людям собирать или дождевую воду, находясь длительное время в океане, или вылавливать рыб и пить содержащуюся в них жидкость, а иначе они погибнут от жажды, находясь среди океана воды.

Теперь нам ясно, почему люди не могут пить морскую воду. А как же в морской воде живут рыбы и те же акулы, или они не испытывают жажды и им не нужна вода? Или даже если и нужна вода, то, возможно, они могут пить и соленую воду?

Оказывается, и рыбам, и акулам нужна вода, но несоленая, а, как и нам, тоже пресная.

Как же они добывают пресную воду?
По-разному. Это очень интересная тема, но нас в настоящее время интересует только один вопрос — как акулы решают эту проблему?

Акулы разрешили осмотическую проблему очень интересным способом. Как большинство животных, они поддерживают концентрацию солей в крови на уровне, приблизительно в три раза ниже, чем в морской воде, но при этом сохраняют осмотическое равновесие с морской водой.

Достигается это следующим образом. В крови акул содержится много мочевины, вследствие чего осмотическая концентрация крови равна или несколько выше концентрации морской воды. Кроме мочевины, осмотически важным веществом в крови акул является также окись триметиламина.

Мочевина является конечным продуктом белкового обмена у млекопитающих и выводится с мочой. А у акул почки возвращают (реабсорбируют) мочевину обратно в кровь. Содержание мочевины в крови акул в 100 с лишним раз больше, чем у млекопитающих. Млекопитающие не могли бы переносить таких высоких концентраций мочевины в крови, а у акул мочевина является нормальной составляющей всех жидкостей тела и без ее высокой концентрации ткани акул не могут должным образом функционировать.

И поскольку концентрация растворенных веществ в крови акул немного выше, чем в морской воде, это дает небольшой осмотический приток чистой воды через жабры. Таким путем акулы получают чистую питьевую воду, необходимую для нормального функционирования их организма.

И хотя акулы разрешили осмотическую проблему жизни в море путем поддержания изоосмотичности, они в то же время способны регулировать ионный состав своей крови с помощью почек в широких пределах.

Как видим, акулы в отличие от нас пьют только по-настоящему чистую воду, в которой практически полностью отсутствуют ионы кальция, в результате у них нет костной ткани — они имеют хрящевой скелет, который часто бывает обызвествленным, одни лишь зубы содержат костную ткань.

Здесь уместно будет вспомнить и еще об одной особенности акул, напрямую связанной с очень низким содержанием кальция у них в крови. Например, многие виды акул при размножении откладывают яйца. Эти яйца в течение нескольких месяцев лежат на морском дне.

Яйца защищены оболочкой, но не известковой, как, например, куриные, а кожистой, в составе которой нет кальция. Как видите, одну и ту же функцию (защитную) природа может выполнять разными способами, используя наиболее доступные материалы.

В такой же кожистой оболочке откладывают яйца в прибрежный песок и морские черепахи, которые, как известно, могут жить до 300 лет. Не потому ли эти черепахи откладывают яйца в кожистой оболочке, что в крови у них содержится очень мало кальция? И не потому ли эти черепахи живут так долго, что у них в крови содержится так мало кальция?

А вот сухопутные черепахи откладывают яйца в известковой скорлупе и живут раз в десять меньше, чем их морские собратья. Не укорачивает ли жизнь сухопутным черепахам тот повышенный уровень кальция у них в крови, который является всего лишь следствием их образа жизни?

Низкое содержание кальция в крови акул сдвигает реакцию последней в кислую сторону. Кроме того, акулы длительное время могут питаться только жирами, запасенными в печени. Такой тип питания тоже способствует дополнительному подкислению крови акул. Именно кислая кровь и делает акул невосприимчивыми ко всем болезням.

Отвечать в темах могут только зарегистрированные пользователи. Вход Регистрация.

Модераторы: Вика Mako Админ