פורטל אקווה פורומים מגזין אקווה AquaDex
מאמר מקורי

מבוא לאוסמורגולציה

אנו ננסה להסביר במאמר זה את אחד התהליכים היותר מורכבים בטבע , התהליך ניקרא אוסמורגולציה , התהליך משלב הרבה מאוד שלבים והוא למעשה עיקר ההבדל בין דגים (או בע"ח אחרים) אשר יכולים לחיות במים מלוחים מול דגים אשר גדלים במים מתוקים.

השחקנים העיקרים במאמר הנ"ל הם הזימים , הכליות, והדם

התוצאה הרצויה של התהליך הנ"ל הוא שמירת איזון מתאים בין המלחים והמים בתוך גוף הדג , מניעת התייבשות, וביצוע חילופי גזים מתאימים,



מאיפה מתחילים את ההסבר?!


בואו נתחיל את ההסבר במקום הראשון ש"הקסם" מתחיל , בקרומי הזימים, זה השטח אשר בצג אחד בא במגע עם הדם של הדג ובצד השני בא במגע עם מי האק',

ברור לכם בלי להיכנס לרשימה שהרכב הדם והרכב המים בסביבה הוא שונה לחלוטין....

עכשיו שאלת מליון ה$$ היא איך הדג מצליח להחזיק בשינוי הזה, וזה יהיה עיקר המאמר שעליו נדון היום,

נזכיר רק במילה אחת את הבדל הרב בין דג החי במים מתוקים, לדג החי במים מלוחים (הרכב המים בסביבה החיצונית שונה לחלוטין) , לכן הדבר יוצר שוני רב מאוד ביחסיים האוסמוטיים בין דגים אלה



רגע רגע , מה מתחילים לדבר סינית?!

מה זה בכלל יחסים אוסמוטיים?

כדי להתחיל ולהסביר את המושגים האלה בואו נתחיל לדבר מהתחלה,

המושג הראשון שנלמד הוא דיפוזיה , דיפוזיה היא תנועה אקראית של מולקולות במרחב,

איך ניתן להבין תנועה זו?

בואו ניקח לדוגמה חדר סגור במידות של 3 X 3 X 3 מטר , וניפתח בקבוק בושם באחת הפינות של החדר, כולם יודעים כי הנוזל הריחני יתנדף לכל החדר, זוהי למעשה דיפוזיה של הגז, ולמעשה אם נגיע אחרי פרק זמן לחדר ונוכל "לספור" את המולקולות למעשה יהיה אותו מספר של מולקולת בכל מטר רבוע של החדר

למה?! ככה ! זהו חוק הדיפוזיה,

אותו עיקרון עובד כמובן כאשר אני מטפטף אנטי כלור למים, לא יעבור זמן רב ובכל נקודה במי האק' יהיה אותו מספר של מולקולות אנטי-כלור, כאשר יהיו בכל האק' אותו מספר מולקולות ניתן לאמור כי "תהליך הדיפוזיה הגיע לשיווי משקל"

שיווי משקל היא מילה חשובה מאוד ולפעמים ניקרא לה לצורך הקיצור ש"ומ או למעשה תמיד בטבע ישנה שאיפה להשוואת ריכוזים של חומרים לא יכול להיות קיים מצב טבעי שיש ריכוז של גז או נוזל במקום אחד ובמקום שני העדר ממנו אם אין מחסום פיזי או מושקעת אנרגיה כל שהיא בשימור מצב של "שינוי ריכוזים" ועד כאן הכול סבבה וטוב,

ברור לנו שלכל היצורים החים בטבע ממש אין שיויי משקל עם הסביבה, הרכב היצורים בטבע שונה מאוד מהסביבה שאם לא כן היינו מתפרקים מייד לשלולית מים, וענן של מלחים, למה?!

כי בגוף של היצורים החים ישנה הפרדה בין תוך הגוף אל הסביבה,

כאשר ישנם מקומות (וכעת נרחיב על הדגים) שיש איזשהו "חדירות" בין פנים הגוף לסביבה,

בקרומי הזימים לדוגמה יש קרום אשר עוברים דרכו הרבה מאוד דברים,

מים, חמצן ניכנס, ופחמן דו חמצני יוצא, יונים שונים כמו נתרן וכלור (יש במים מלח = מים מלוחים),

התנועה הזו היא פסיבית ומעשה מצייתת לחוק הדיפוזיה הכללי שהוסבר קודם, החומר נע ממקום שריכזו גדול למקום שריכוזו קטן יותר, זוהי העברה פסיבית ולא מושקע בתהליך אנרגיה (=מושפעת מלחצים אוסמוטיים),



השאיפה לשיוון הריכוזים מודגמת בתמונה הנ"ל כאשר הקרום הוא הדגמה קרום "חצי חדיר" כמו קרומי הזימים:



אבל מקומות אחרים דורשים אנרגיה (ואפילו הרבה אנרגיה)

כליות – הכליות מוציאות החוצה את עודפי הגוף , היכולת לרכז את החור הרעיל במקום אחד בניגוד לשאיפה שלו להתפזר בצורה אחידה בכל הגוף היא בניגוד למפל הריכוזים וכאן הדג משקיע אנרגיה


בואו ננסה לראות את ההבדלים בפשטות בין דגי מים מלוחים לדגי מים מתוקים,

הרבה חומרים יוצאים ונכנסים לזימים לדוגמה מים ונתרן נכנסים את תוך גוף הדג בניגוד לאמוניה ויוני H+ אשר יוצאים החוצה,

דג החי במים מתוקים עומד בפני 2 בעיות:



1)חייב להפטר מעודפי המים שניכסנו אליו (בגופו יש ריכוז מלחים גדול יותר מהסביבה ולכן כמויות ענק של מים נכנסות אליו בכדי "לדלל " כמותו



2)שימור מאזן המלח בגוף הדג , גוף הדג חייב לשמור על מאזן מלחים בריכוז הרבה יותר גבוה מהסביבה (יש בחוץ כמעט 100% של מים...)

לכן דג המים המתוקים אוגר בגופו יונים ומשקיע אנרגיה בכדי להוציא את עודפי המים , כלית הדג ממצא את היונים ומעבירה אותם לדם על ידי אבר הנקרא קופסית באומן Bowman's capsule , גם דרך הזימים עצמם יכולים להיכנס יונים ישירות לדם דרך תאים מיוחדים Chloride cells

דגי המים המתוקים מפרישית כמויות גדולות של שתן המכיל הרבה מאוד מים (כלומר שתן מדולל)



דגי המים המלוחים נמצאים בדיוק בבעיה הפוכה,

ריכוז המלחים מחוץ לגופם הרבה יותר גדול מהריכוז בתוך גופם, למעשה גופם כל הזמן "מפסיד" מים לסביבה היות

והמים שואפים לצאת מגוף הדג , בכדי "לאזן את הסביבה" , למעשה המים שנכנסים לדג החי במים מלוחים נשמרים בגוף ולא יוצאים, למעשה דג מים מתוקים מפריש פי 20 הפרשות לסביבה מאשר דג החי במים מלוחים, דג זה חייב לשמור על מאזן המים בגופו



למעשה לשני משפחות הדגים יש את אותם אברים מבחינה אנטומית אולם כל אבר מתפקד לגמרי אחרת מבחינה פיזיולוגית !

הדגים התאימו את עצמם (זה ניקרא = אדפטציה) לתנאי הסביבה השונים ,

מה קשור המידע התיאורטי הזה לחובבי דגי הנוי?!

על ידי הבנה עמוקה של התהליכים אנו יכולים להבין חלק מין ההיגיון הטמון בפעולות שאנו עושים,

לדוגמה אכלוס יתר של דגי מים מתוקים (אשר פולטים פי 20 יותר רעלים לסביבה) חמור הרבה יותר מאשר במים מלוחים, ולמעשה באק' מים מתוקים החלפות המים חשובות הרבה יותר (אמונה טפלה שאק' מרינה הוא "רגיש" יותר לחוסר החלפות מים, תכף נדבר גם עליו)

מה עם אק' מלוח?!

נאמר שהזנחנו את החלפת המים השגרתית בשלושה שבועות..., ולמעשה קיבלנו אידוי של 20 ליטר , מי מלח מכילים בערך8 כפיות מלח על כל גאלון , כלומר כרגע יש לנו עודף של 40 כפיות מלח על הכמות שעברה אידוי (20 ליטר = 5 גאלון)

הדבר גורם כמובן לדג להשקיע הרבה יותר אנרגיה בשימור המים בתוך גופו, והדבר גורם כמובן לסטרס מיותר, ולפגיעות אפשרית למחלות



איור זה מסכם לנו בעצם את ההבלים בחומרים הנכנסים והיוצאים בין דגי מים מתוקים למלוחים, ויש אפילו תמונה של יונק...






לפעמים אנו החובבים רוצים "פתרונות קסם" לבעיות, אבל חשוב להבין כי החיים הם הרבה יותר מורכבים ולמעשה יש מערכות ביולוגיות שלמות בתוך המיכל הסגור הזה שאנו קוראים לו אק'

אנו ננסה לתת כמה שיותר כלים בכדי להבין לארק את "המתכון להצלחה" אלה גם את התהליכים עצמם אשר מניעים את גלגלי החיים בכדי לתת לנו יכולת הבנה טובה ליותר לתחביב המרתק שלנו



ELMI



תגיות