Вы наверняка об этом задумывались: почему вода в море соленая, а рыба в ней – нет
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.
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.
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.