В 1748 году французский физик Жан-Антуан Нолле поставил весьма интересный опыт – простой, но с очень неожиданным результатом.
Сперва он приготовил два раствора соли – слабый и крепкий. Затем Нолле взял два одинаковых сосуда и соединил их трубкой, а поперёк трубки установил перегородку – мембрану – из очень тонкой кожи. В один сосуд он налил слабый раствор соли, а в другой – крепкий, причём одинаковое количество; после этого он стал ждать – что же произойдёт.
Каково же было удивление физика, когда через какое-то время уровень жидкости во втором сосуде начал повышаться – сам по себе! – а в первом, напротив, понижаться! Возникало впечатление, что какой-то невидимый насос медленно перекачивает жидкость из одного сосуда в другой!
Открытое явление Нолле так и назвал – «осмос», что по-древнегречески (ὠσμός) означает «проникновение, накачка, давление, толчок».
Многочисленные наблюдения показали – если два раствора, слабый и сильный, разделены тонкой перегородкой, которая пропускает растворитель (воду), но не пропускает растворённое вещество (соль), то более крепкий раствор начинает «выкачивать» воду из более слабого, стремясь «выровнять» концентрацию соли!
Как вы знаете, любой живой организм на Земле состоит из клеток, а каждая клетка отделена от окружающего пространства тонкой перегородкой – мембраной, оболочкой. Через эту мембрану происходит обмен веществ между клеткой и внешней средой. И если концентрация солей (или других растворённых веществ) снаружи и внутри оболочки различная, то начинает действовать тот самый «осмотический насос», открытый Нолле.
Можно сделать очень простой опыт: отрежьте два ломтика сырой картошки, и один положите в стакан с дистиллированной водой, а второй – в приготовленный раствор соли. Оставьте на ночь. С утра выньте ломтики и оцените разницу: ломтик картошки из стакана с чистой водой становится осклизлым, а ломтик в стакане с солёной водой остаётся жёстким и хрустящим! Почему?
Внутри клеток картофеля находится жидкость, в которой растворены разные соли и питательные вещества. Когда мы помещаем ломтик в чистую воду, концентрация солей внутри клетки оказывается выше, чем снаружи – и клетка начинает «накачивать» в себя воду через мембрану, разбухает и, наконец, лопается! Отсюда и склизкий налёт на поверхности. А вот в растворе соли «всё наоборот» – концентрация соли снаружи будет выше, чем внутри, и вода через мембрану, напротив, начинает «выкачиваться из клетки». Клетка картофеля «сушится», хотя находится внутри жидкости!
Если вы готовили шашлык, то помните: стоит посолить мясо – оно почти сразу же начинает «давать сок». Соль как будто вытягивает воду из мяса – это происходит благодаря осмосу. На поверхности чуть влажных кусочков образуется крепкий соляной раствор, который начинает интенсивно высасывать влагу из клеток!
Вот теперь мы можем вернуться к рыбам. Наверное, вы знаете, что рыба «дышит водой», то есть проглатывает ртом воду и выпускает её наружу через расположенные по бокам головы жаберные крышки. Под крышками расположены жабры – специальные органы, состоящие из тысяч тонких лепесточков, густо пронизанных кровеносными сосудами. Через тонкие стенки жабр в кровь рыбы проникает кислород, растворённый в воде. Однако благодаря явлению осмоса также происходит и «перекачивание воды». В каком направлении? Оказывается, у разных рыб это направление разное!
Если рыба живёт в речной, пресной воде (как окунь, щука или карась), то концентрация солей в тканях рыбы будет выше, чем в воде – поэтому осмотический насос постоянно накачивает воду внутрь клеток рыбы. Не только через жабры – через стенки глотки, через кожу, через глаза. Пить пресноводным рыбам совсем ни к чему – воды в их клетках и так полно! Более того, пресноводной рыбе приходится практически постоянно «писать», то есть сбрасывать излишки воды из тканей, иначе её клетки начнёт просто разрывать изнутри! Но «писает» такая рыба практически чистой водой.
Если рыба живёт в морской или океанской, солёной воде, то концентрация солей в тканях рыбы, наоборот, меньше, чем в воде – поэтому осмотический насос тоже работает наоборот: постоянно «вытягивает» воду из клеток рыбы, и через жабры, и через глаза, и просто через кожу. Так что морским рыбам (как людям!) приходится время от времени пить, то есть проглатывать воду в желудок. Иначе рыба погибнет от жажды – несмотря на то, что плавает в воде! А вот «писают» морские рыбы редко, зато весьма концентрированным солевым раствором – потому что в морской воде содержится очень много солей, ненужных организму. Эти соли рыба отфильтровывает почками и выводит наружу.
Самое «хитрое» и экономичное решение «придумали» акулы. Дело в том, что благодаря наличию в тканях акул огромного количества мочевины (той самой неприятно пахнущей мочевины, от которой большинство живых организмов, включая нас, людей, старается регулярно избавляться) концентрация солей «внутри» и «снаружи» клеток получается практически одинаковой. Поэтому, в отличие от других живых организмов, акулам, образно говоря, не нужно ни пить, ни писать. Никогда. Им хватает того малого количества воды, которое проходит через жабры, а для выделения лишних солей используется особая ректальная железа в кишечнике. Неплохо устроились, правда? Зато мясо у акул довольно вонючее, вы, надеюсь, уже догадались, почему?
А как же киты, дельфины, тюлени, морские львы и другие млекопитающие, обитающие в морской воде? Они тоже пьют морскую воду? Оказывается, пьют, но только в исключительных случаях. Большинство морских млекопитающих (за исключением дюгоней и ламантинов) – хищники, питающиеся рыбой. А морская рыба уже «проделала» всю работу по удалению лишней соли из организма, так что морским млекопитающим вполне хватает «рыбьего сока» – той воды, которая содержится в сочной рыбе.
Вот если пищи нет – тогда нет и воды; тут уж поневоле приходится понемногу пить морскую воду. Полярные тюлени в таких ситуациях едят снег (как некоторые непослушные дети зимой).
Источник
Почему одни рыбы пьют воду, а другие нет?
В 1748 году французский физик Жан-Антуан Нолле поставил весьма интересный опыт – простой, но с очень неожиданным результатом.
Сперва он приготовил два раствора соли – слабый и крепкий. Затем Нолле взял два одинаковых сосуда и соединил их трубкой, а поперёк трубки установил перегородку – мембрану – из очень тонкой кожи. В один сосуд он налил слабый раствор соли, а в другой – крепкий, причём одинаковое количество; после этого он стал ждать – что же произойдёт.
Каково же было удивление физика, когда через какое-то время уровень жидкости во втором сосуде начал повышаться – сам по себе! – а в первом, напротив, понижаться! Возникало впечатление, что какой-то невидимый насос медленно перекачивает жидкость из одного сосуда в другой!
Открытое явление Нолле так и назвал – «осмос», что по-древнегречески (ὠσμός) означает «проникновение, накачка, давление, толчок».
Многочисленные наблюдения показали – если два раствора, слабый и сильный, разделены тонкой перегородкой, которая пропускает растворитель (воду), но не пропускает растворённое вещество (соль), то более крепкий раствор начинает «выкачивать» воду из более слабого, стремясь «выровнять» концентрацию соли!
Как вы знаете, любой живой организм на Земле состоит из клеток, а каждая клетка отделена от окружающего пространства тонкой перегородкой – мембраной, оболочкой. Через эту мембрану происходит обмен веществ между клеткой и внешней средой. И если концентрация солей (или других растворённых веществ) снаружи и внутри оболочки различная, то начинает действовать тот самый «осмотический насос», открытый Нолле.
Можно сделать очень простой опыт: отрежьте два ломтика сырой картошки, и один положите в стакан с дистиллированной водой, а второй – в приготовленный раствор соли. Оставьте на ночь. С утра выньте ломтики и оцените разницу: ломтик картошки из стакана с чистой водой становится осклизлым, а ломтик в стакане с солёной водой остаётся жёстким и хрустящим! Почему?
Внутри клеток картофеля находится жидкость, в которой растворены разные соли и питательные вещества. Когда мы помещаем ломтик в чистую воду, концентрация солей внутри клетки оказывается выше, чем снаружи – и клетка начинает «накачивать» в себя воду через мембрану, разбухает и, наконец, лопается! Отсюда и склизкий налёт на поверхности. А вот в растворе соли «всё наоборот» – концентрация соли снаружи будет выше, чем внутри, и вода через мембрану, напротив, начинает «выкачиваться из клетки». Клетка картофеля «сушится», хотя находится внутри жидкости!
Если вы готовили шашлык, то помните: стоит посолить мясо – оно почти сразу же начинает «давать сок». Соль как будто вытягивает воду из мяса – это происходит благодаря осмосу. На поверхности чуть влажных кусочков образуется крепкий соляной раствор, который начинает интенсивно высасывать влагу из клеток!
Вот теперь мы можем вернуться к рыбам. Наверное, вы знаете, что рыба «дышит водой», то есть проглатывает ртом воду и выпускает её наружу через расположенные по бокам головы жаберные крышки. Под крышками расположены жабры – специальные органы, состоящие из тысяч тонких лепесточков, густо пронизанных кровеносными сосудами. Через тонкие стенки жабр в кровь рыбы проникает кислород, растворённый в воде. Однако благодаря явлению осмоса также происходит и «перекачивание воды». В каком направлении? Оказывается, у разных рыб это направление разное!
Если рыба живёт в речной, пресной воде (как окунь, щука или карась), то концентрация солей в тканях рыбы будет выше, чем в воде – поэтому осмотический насос постоянно накачивает воду внутрь клеток рыбы. Не только через жабры – через стенки глотки, через кожу, через глаза. Пить пресноводным рыбам совсем ни к чему – воды в их клетках и так полно! Более того, пресноводной рыбе приходится практически постоянно «писать», то есть сбрасывать излишки воды из тканей, иначе её клетки начнёт просто разрывать изнутри! Но «писает» такая рыба практически чистой водой.
Если рыба живёт в морской или океанской, солёной воде, то концентрация солей в тканях рыбы, наоборот, меньше, чем в воде – поэтому осмотический насос тоже работает наоборот: постоянно «вытягивает» воду из клеток рыбы, и через жабры, и через глаза, и просто через кожу. Так что морским рыбам (как людям!) приходится время от времени пить, то есть проглатывать воду в желудок. Иначе рыба погибнет от жажды – несмотря на то, что плавает в воде! А вот «писают» морские рыбы редко, зато весьма концентрированным солевым раствором – потому что в морской воде содержится очень много солей, ненужных организму. Эти соли рыба отфильтровывает почками и выводит наружу.
Самое «хитрое» и экономичное решение «придумали» акулы. Дело в том, что благодаря наличию в тканях акул огромного количества мочевины (той самой неприятно пахнущей мочевины, от которой большинство живых организмов, включая нас, людей, старается регулярно избавляться) концентрация солей «внутри» и «снаружи» клеток получается практически одинаковой. Поэтому, в отличие от других живых организмов, акулам, образно говоря, не нужно ни пить, ни писать. Никогда. Им хватает того малого количества воды, которое проходит через жабры, а для выделения лишних солей используется особая ректальная железа в кишечнике. Неплохо устроились, правда? Зато мясо у акул довольно вонючее, вы, надеюсь, уже догадались, почему?
А как же киты, дельфины, тюлени, морские львы и другие млекопитающие, обитающие в морской воде? Они тоже пьют морскую воду? Оказывается, пьют, но только в исключительных случаях. Большинство морских млекопитающих (за исключением дюгоней и ламантинов) – хищники, питающиеся рыбой. А морская рыба уже «проделала» всю работу по удалению лишней соли из организма, так что морским млекопитающим вполне хватает «рыбьего сока» – той воды, которая содержится в сочной рыбе.
Вот если пищи нет – тогда нет и воды; тут уж поневоле приходится понемногу пить морскую воду. Полярные тюлени в таких ситуациях едят снег (как некоторые непослушные дети зимой).
Источник
Пьют ли рыбы воду?
Всем живым существам для разнообразных реакций так или иначе нужна вода. Неслучайно её называют главным условием появления жизни на планете. Вода является универсальным растворителем разных питательных веществ. Она также способствует их транспортировке. Поэтому неудивительно, что наземные животные нуждаются в воде и периодически её пьют.
А что по поводу рыб? Пьют ли они воду? Ведь они и так в ней находятся, однако потребность никто не отменял.
Вопрос на самом деле не такой однозначный, как может показаться на первый взгляд. И чтобы понять, в чём тут дело, нужно разобраться в том, как рыба вообще взаимодействует с окружающей средой.
Всё дело в осмосе
Рыбы могут находиться в пресноводной среде или же в солёной. Благодаря осмосу уровень жидкости всегда стремится достичь одинаковой концентрации соли.
Осмос – это принцип, благодаря которому концентрация растворов внутри тела рыбы и снаружи стремится к равновесию.
Соответственно, в пресной воде рыба оказывается более солёной, чем окружающая среда. Следовательно, вода как бы стремится попасть в рыбу, чтобы разбавить жидкость внутри неё. То есть жидкость попадает внутрь через жабры и кожу. И у рыбы нет необходимости дополнительно пить воду. У неё свои проблемы: нужно избавиться от избытка жидкости. Именно поэтому у пресноводных рыб очень мощные почки.
А вот у обитателей морей ситуация обратная. Из-за осмоса они постоянно рискуют потерять жидкость и умереть от обезвоживания. Разумеется, в результате эволюции им это теперь не угрожает. Но чтобы справляться с такой проблемой, рыбы пьют воду. Что же касается избытка соли, то он выводится благодаря специальному механизму на жабрах в виде капелек.
В итоге получается, что вода в море в 2-3 раза более солёная, чем сама рыба. Кстати, поскольку морской рыбе не нужно постоянно выводить большое количество жидкости, объём почек у неё гораздо меньше пресноводных собратьев.
Бывают рыбы, которые могут перестраиваться
Есть виды рыб, которые способны менять пресноводную среду на солёную и наоборот. Такая перестройка происходит у них на клеточном уровне и затрагивает изменения и внутренних органов тоже. Однако для некоторых рыб подобная трансформация оказывается необратимой и происходит во взрослом состоянии только один раз в жизни. Как правило, когда рыба идёт на нерест, оставляет потомство, а потом погибает.
Стоит отметить, что перестройке должны сопутствовать определённые изменения и в окружающей среде. А вот если просто взять и поменять пресноводных рыб и обитателей солёных водоёмов самовольно местами, то они банально погибнут от нарушения водно-солевого баланса. Так что лучше такими экспериментами не заниматься. В любом случае всем видам рыб так или иначе вода нужна. Просто она поступает в организм разными способами.
