يوريلهالاين

تستطيع الكائنات الحية واسعة النطاق الملحي التكيف مع نطاق واسع من الملوحة . ومن الأمثلة على الأسماك واسعة النطاق الملحي سمكة المولي قصيرة الزعانف، Poecilia sphenops ، التي يمكنها العيش في المياه العذبة أو المياه قليلة الملوحة أو المياه المالحة .

يُعدّ سرطان البحر الأخضر ( Carcinus maenas ) مثالاً على اللافقاريات واسعة الملوحة، التي تستطيع العيش في المياه المالحة والمياه قليلة الملوحة. وتوجد هذه الكائنات عادةً في بيئات مثل مصبات الأنهار وبرك المد والجزر حيث تتغير الملوحة بانتظام. مع ذلك، تُصنّف بعض الكائنات ضمن فئة واسعة الملوحة لأن دورة حياتها تتضمن الهجرة بين بيئات المياه العذبة والمالحة، كما هو الحال مع سمك السلمون وثعابين البحر .

على النقيض من الكائنات الحية واسعة الملوحة، توجد الكائنات الحية ضيقة الملوحة ، التي لا تستطيع البقاء إلا ضمن نطاق ضيق من الملوحة. معظم الكائنات الحية في المياه العذبة ضيقة الملوحة، وتموت في مياه البحر، وبالمثل، فإن معظم الكائنات الحية البحرية ضيقة الملوحة، ولا تستطيع العيش في المياه العذبة.

التنظيم الأسموزي

التنظيم الأسموزي
حركة الماء والأيونات في سمكة المياه المالحة ( السمكة الصفراء )

التنظيم الأسموزي هو العملية النشطة التي يحافظ بها الكائن الحي على مستوى محتواه المائي. يُنظَّم الضغط الأسموزي في الجسم بطريقة تحافظ على توازن سوائل الجسم، فلا تصبح مخففة جدًا أو مركزة جدًا. الضغط الأسموزي هو مقياس لميل الماء للانتقال من محلول إلى آخر عبر الخاصية الأسموزية.

يوجد نوعان رئيسيان من التنظيم الأسموزي: الكائنات المتوافقة أسموزياً والكائنات المنظمة أسموزياً. تقوم الكائنات المتوافقة أسموزياً بمطابقة أسمولية أجسامها مع بيئتها، سواءً بشكل فعال أو غير فعال. معظم اللافقاريات البحرية هي كائنات متوافقة أسموزياً، على الرغم من أن تركيبها الأيوني قد يختلف عن تركيب مياه البحر.

تُنظّم الكائنات المُنظِّمة للضغط الأسموزي بدقة تركيز الأملاح في أجسامها، والذي يبقى ثابتًا دائمًا، وهي أكثر شيوعًا في المملكة الحيوانية. تتحكم هذه الكائنات بنشاط في تركيز الأملاح بغض النظر عن تركيزها في البيئة المحيطة. ومن الأمثلة على ذلك أسماك المياه العذبة، حيث تمتص خياشيمها الأملاح من البيئة بنشاط باستخدام خلايا غنية بالميتوكوندريا. ينتشر الماء إلى داخل السمكة، فتُفرز بولًا منخفض التركيز (مخففًا) للتخلص من الماء الزائد. أما أسماك المياه المالحة ، فيكون تركيزها الأسموزي الداخلي أقل من تركيز مياه البحر المحيطة بها، لذا تميل إلى فقدان الماء (إلى البيئة ذات التركيز الأسموزي الأقل) واكتساب الأملاح، فتُفرزها بنشاط من خلال الخياشيم . معظم الأسماك ضيقة الملوحة ، أي أنها تقتصر على المياه المالحة أو العذبة، ولا تستطيع البقاء على قيد الحياة في مياه ذات تركيز ملحي مختلف عن تركيزها المُتكيف معه. مع ذلك، تُظهر بعض الأسماك قدرة هائلة على تنظيم الضغط الأسموزي بفعالية عبر نطاق واسع من الملوحة؛ تُعرف الأسماك التي تتمتع بهذه القدرة باسم الأسماك واسعة الملوحة ، مثل سمك السلمون . لوحظ أن سمك السلمون يعيش في بيئتين مختلفتين تمامًا - المياه البحرية والمياه العذبة - ومن الطبيعي أن يتكيف مع كليهما من خلال إدخال تعديلات سلوكية وفسيولوجية.

طورت بعض الأسماك البحرية، كالقروش، آليةً مختلفةً وفعّالةً للحفاظ على الماء، وهي التنظيم الأسموزي. إذ تحتفظ هذه الأسماك باليوريا في دمائها بتركيزٍ أعلى نسبيًا. ولأن اليوريا ضارةٌ بالأنسجة الحية، فإن بعض الأسماك تحتفظ بأكسيد ثلاثي ميثيل أمين للتغلب على هذه المشكلة، مما يوفر حلاً أفضل لسمية اليوريا. أما أسماك القرش، التي تتميز بتركيزٍ أعلى قليلاً من المواد المذابة (أي أعلى من 1000 ملي أسمول، وهو تركيز المواد المذابة في البحر)، فلا تشرب الماء كما تفعل الأسماك البحرية.

الأسماك القادرة على تحمل نطاق واسع من الملوحة

تتفاوت مستويات الملوحة في المناطق المدية بشكل كبير. قد تنتج الملوحة المنخفضة عن مياه الأمطار أو تدفقات المياه العذبة من الأنهار. يجب أن تتمتع الكائنات الحية في مصبات الأنهار بقدرة عالية على تحمل نطاق واسع من الملوحة. أما الملوحة العالية فتوجد في المناطق ذات معدلات التبخر المرتفعة، مثل المستنقعات المالحة والبرك المدية العميقة. يمكن أن يساهم التظليل الذي توفره النباتات، وخاصة في المستنقعات المالحة، في إبطاء التبخر وبالتالي تخفيف الإجهاد الناتج عن الملوحة. إضافة إلى ذلك، تتحمل نباتات المستنقعات المالحة الملوحة العالية من خلال آليات فسيولوجية متعددة، تشمل إفراز الملح عبر الغدد الملحية ومنع امتصاصه في الجذور.

على الرغم من وجودها المنتظم في المياه العذبة، فإن سمكة الراي الأطلسية قادرة على التكيف مع نطاق واسع من الملوحة، ولم يطور أي من تجمعاتها آليات تنظيم الضغط الأسموزي المتخصصة الموجودة في أسماك الراي النهرية من عائلة Potamotrygonidae . قد يعود ذلك إلى حداثة استيطانها للمياه العذبة (أقل من مليون سنة)، و/أو ربما إلى عدم اكتمال العزلة الجينية لتجمعاتها في المياه العذبة، إذ لا تزال قادرة على البقاء في المياه المالحة . تحتوي أسماك الراي الأطلسية في المياه العذبة على تركيز من اليوريا والمواد المذابة الأخرى في دمائها لا يتجاوز 30-50% مقارنةً بتجمعاتها البحرية. ومع ذلك، فإن الضغط الأسموزي بين سوائلها الداخلية والبيئة الخارجية لا يزال يتسبب في انتشار الماء إلى داخل أجسامها، ولذا يجب عليها إنتاج كميات كبيرة من البول المخفف (بمعدل يزيد عشرة أضعاف عن الأفراد البحرية) للتعويض. [ 2 ]

قائمة جزئية

كائنات حية أخرى قادرة على تحمل نطاق واسع من الملوحة

انظر أيضاً

مراجع

  1. ثورسون، تي بي (1983). "ملاحظات حول مورفولوجيا وبيئة ودورة حياة سمكة الراي اللاسعة واسعة الملوحة، داسياتيس غوتاتا (بلوخ وشنايدر) 1801". مجلة أكتا بيولوجيكا فينيزويليكا . 11 (4): 95-126 .
  2. بييرماريني، ب.م.؛ إيفانز، د.هـ. (1998). "التنظيم الأسموزي لسمكة الراي اللاسع الأطلسية ( Dasyatis sabina ) من بحيرة جيسوب للمياه العذبة في نهر سانت جونز، فلوريدا" ( ملف PDF) . علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية للحيوان . 71 (5): 553-560 . doi : 10.1086/515973 . PMID 9754532. S2CID 1980147. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 31 يوليو 2020.