Θαλάσσιοι οργανισμοί και αλατότητα

    Οι θαλάσσιοι οργανισμοί για να μπορέσουν να επιβιώσουν σε έναν υδάτινο  κόσμο αναγκάστηκαν να αναπτύξουν διαφορετικούς μηχανισμούς προσαρμογής σε σχέση με τους οργανισμούς της ξηράς.

    Μια από τις κύριες προκλήσεις τους είναι η προσαρμογή τους στις διακυμάνσεις της αλατότητας στη θάλασσα. Δηλαδή, η ικανότητα τους να ρυθμίζουν τα άλατα και το ισοζύγιο του νερού στο σώμα.

   Έτσι, τους χωρίζουμε σε δύο κατηγορίες:

·Οσμωταγείς οργανισμοί :

Οι εσωτερικές συγκεντρώσεις νερού και αλάτων  αλλάζουν καθώς αλλάζει η αλατότητα του νερού . Αυτό τους αναγκάζει συχνά να μένουν εκεί όπου η αλατότητα του νερού ταιριάζει με αυτή των εσωτερικών υγρών τους ,αλλιώς αντιμετωπίζουν οσμωτικά  προβλήματα. Π.χ. Αν τοποθετηθούν σε γλυκό νερό θα διογκωθούν και θα διαρρηχθούν.

·Οσμωρυθμιστές :

Σε αντίθεση με τους οσμωταγείς οργανισμούς οι οσμωρυθμιστές ελέγχουν τις εσωτερικές συγκεντρώσεις τους ώστε να μην αντιμετωπίζουν οσμωτικά προβλήματα.

Έχουν με αυτόν τον τρόπο αναπτύξει διάφορους μηχανισμούς αντιμετώπισης του φαινόμενου της όσμωσης :

   Κάποιοι χρησιμοποιούν μια συγκεκριμένη χημική ένωση, αυξάνοντας η ελαττώνοντας την ποσότητα της ανάλογα με τις διακυμάνσεις της αλατότητας. Οι πιο χαρακτηριστικοί είναι οι χονδριχθείς (καρχαρίες) οι οποίοι κατακρατούν την ουρία στο αίμα τους,  που είναι τοξική για άλλα ζώα , και ρυθμίζουν όπως και στα σπονδυλωτά την συγκέντρωση της στο αίμα χάρη στα νεφρά.

Dunaliella Salina

   Άλλο παράδειγμα αποτελεί ένα μονοκύτταρο χλωρόφυτο η Dunaliella Salina το οποίο μεταβάλλοντας την ποσότητα της γλυκερόλης μέσα στο κύτταρο  μπορεί να επιβιώσει σε ακραίες συνθήκες αλατότητας ή και σε γλυκά νερά.

  Οι οσμωρυθμιστές μπορεί να έχουν διαφορετικές συγκεντρώσεις αλάτων στο σώμα τους από αυτό του εξωτερικού νερού (θαλάσσιου ή γλυκού) για αυτό τους διακρίνουμε σε :    

              - Υπο-οσμωτικοί οργανισμοί :  Αυτή η κατηγορία αποτελείται από τα θαλάσσια ψάρια τα οποία έχουν υγρά σώματος πολύ  αραιότερα από το θαλάσσιο νερό. Το ψάρι έτσι πίνει νερό για να αποφύγει την αφυδάτωση και κατακρατάει υγρά μειώνοντας την έκκριση ούρων και απεκκρίνοντας  τα περίσσια άλατα μέσω των βράγχιων.

              -Υπερ-οσμωτικοί οργανισμοί : Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει τα ψάρια των γλυκών νερών τα οποία τείνουν να προσλαμβάνουν νερό με την όσμωση επειδή το εξωτερικό νερό έχει πολύ χαμηλότερη αλατότητα. Για να μην διογκωθούν αυτά τα ψάρια δεν πίνουν νερό , εκκρίνουν μεγάλες ποσότητες αραιών ούρων , και απορροφούν τα χαμένα, με τα ούρα, άλατα μέσω των βράγχιων.

              -Υπερ-Υπο-οσμωρυθμιστές : Αυτή η κατηγορία αποτελείται από  οργανισμούς που μεταναστεύουν από γλυκά σε αλμυρά νερά ή από αλμυρά σε γλυκά νερά. Ποιό συγκεκριμένα μερικά ψάρια και κάποια καρκινοειδή είναι ικανά να διατηρήσουν την όσμωση του αίματος τους υψηλότερη από αυτή του εξωτερικού περιβάλλοντος όταν αυτό είναι αραιό και χαμηλότερη όταν αυτό έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση αλάτων. Αυτά τα είδη 

θα αντιμετωπίζουν τα προβλήματα των υπεροσμωτικών οργανισμών στα γλυκά νερά και των υπο-οσμωτικών στα αλμυρά νερά. Ένα κάλο παράδειγμα τέτοιου οργανισμού είναι ο σολομός.

          Το θαλάσσιο περιβάλλον αποτελεί έναν κλειστό κόσμο ο οποίος έχει τους δικούς τους νόμους στους οποίους οι οργανισμοί προσαρμόστηκαν . Εδώ και περίπου πενήντα χρόνια η θερμοκρασία του πλανήτη μας ανέβηκε κατά 0,5 βαθμούς κελσίου .

         Επιστήμονες ,όπως  ο  Πολ Ντουρακ και οι συνεργάτες του από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στις ΗΠΑ υποστηρίζουν πως αυτό έχει ως επίπτωση να ενταθεί ο κύκλος του νερού κατά 4%. Αυτή η αλλαγή στον κύκλο του νερού κάνει ορισμένα τμήματα των ωκεανών να είναι πιο αλμυρά, γεγονός που συνδέεται με λιγότερες βροχοπτώσεις ενώ άλλα να είναι λιγότερο αλμυρά, γεγονός που σχετίζεται με υψηλότερες βροχοπτώσεις.  Η αλλαγή αλατότητας που σχετίζεται με τη μεταβολή του κύκλου του νερού και η αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας απασχολούν πολύ τους επιστήμονες τα τελευταία χρόνια.

Ποιές θα είναι λοιπόν οι επιπτώσεις μιας αναμενόμενης αύξησης της θερμοκρασίας του πλανήτη στους θαλάσσιους οργανισμούς και στο οικοσύστημα τους;

 “Ocean Salinities Reveal Strong Global Water Cycle Intensification During 1950 to 2000″ by Durack et al.

Castro Peter, Michael E Huber. 1992. Marine Biologie.

Compartiement relations hydrique. “Osmorιgulation des liquides extracellulaires”

 http://coproweb.free.fr/pagphy/physioan/ch1s2.htm#top