Los peces regulan el equilibrio de agua y sal en sus cuerpos a través de sus branquias, riñones e intestinos. Los peces que viven en ambientes de agua salada absorben la mayor parte del agua que ingieren y utilizan energía para eliminar el exceso de sal a través de sus riñones y branquias. Los peces de agua dulce excretan grandes cantidades de agua y retienen la mayoría de los iones, incluyendo la urea.
Desde la orilla, el mar puede parecer un cuerpo de agua continuo, pero para aquellos que lo habitan, saben que no toda el agua es igual. Así como las llanuras difieren de las montañas a pesar de estar hechas de la misma tierra, las aguas en la Tierra se pueden categorizar en dos tipos principales: agua dulce y agua salada.
El agua dulce tiene un bajo contenido de sal, específicamente cloruro de sodio. El agua salada, como su nombre lo sugiere, es salada. Los cuerpos de agua dulce tienen un contenido de sal inferior al 1%, mientras que el agua de mar típicamente contiene más del 3.5% de sal en peso.
¿Cómo se adaptan los peces a la concentración de sal y por qué es importante?
No todos los peces pueden tolerar cambios en la concentración de sal. Los peces que no pueden manejar fluctuaciones grandes se llaman peces estenohalinos y prefieren ambientes con concentraciones de sal estables. Los peces eurihalinos, por otro lado, pueden tolerar y adaptarse a niveles de sal variables.
Por ejemplo, los peces dorados son peces estenohalinos y prefieren hábitats de agua dulce con poco sal.
Por otro lado, el salmón y la trucha son peces eurihalinos que pasan parte de sus vidas en agua dulce y luego migran a hábitats de agua salada.
A pesar de vivir en agua, los peces pueden deshidratarse o sobre-hidratarse. Para prevenir esto, los peces emplean diversas estrategias.
Regulación de la sal: Osmorregulación
Toda la vida depende del agua. El equilibrio de agua y sales es crucial para mantener la vida. Los organismos vivos regulan su equilibrio de agua a través de un proceso conocido como osmorregulación.
La ósmosis es el movimiento de agua a través de una membrana semipermeable desde un área de baja concentración hacia un área de mayor concentración. En términos más simples, la ósmosis es cuando el agua se mueve desde un área con mucha agua hacia un área con muy poca agua, pasando a través de una membrana semipermeable. Este diagrama ilustra el proceso:
Representación diagramática de la ósmosis (Crédito de la foto: Nasky/Shutterstock)
Tonicidad
La incapacidad de los peces de agua dulce para sobrevivir en agua salada y viceversa se puede atribuir a la propiedad de la tonicidad. En términos simples, la tonicidad se refiere a la capacidad de una solución para ejercer presión osmótica sobre una membrana.
La tonicidad se puede clasificar en tres tipos: hipertónica, hipotónica e isotónica. Para fines de este artículo, nos centraremos en los dos primeros.
Soluciones Hipotónicas e Hipertónicas
Una solución hipotónica contiene una concentración más baja de solutos (sustancias disueltas en una solución, como el azúcar en una solución de azúcar) dentro de la célula en comparación con el exterior. Por otro lado, una solución hipertónica tiene una concentración más alta de solutos fuera de la célula que dentro de ella.
Volvamos a la Osmorregulación: Cómo los Peces de Agua Dulce y de Agua Salada Sobreviven en sus Aguas Correspondientes
El agua de mar es hipertónica para los peces que viven en ella, lo que significa que el contenido de sal en el agua circundante es mayor que el interior del pez. Como resultado, estos peces pierden agua de sus cuerpos hacia el agua de mar circundante a través de la ósmosis.
En cambio, el agua dulce es hipotónica para los peces que la habitan, lo que indica que el contenido de sal en sus cuerpos es mayor que el del agua circundante. Por lo tanto, el agua entra continuamente en sus cuerpos a través de la ósmosis (ya que el agua se mueve desde un área de baja concentración de soluto hacia un área de alta concentración de soluto, siendo la sal el soluto en este caso).
El impacto de los alrededores hipertónicos (arriba) y hipotónicos (abajo) en los peces.
Aquí es donde entra en juego la osmorregulación. Los peces tienen un sistema de osmorregulación bien regulado que evita que los peces marinos se deshidraten al perder cantidades excesivas de agua y evita que los peces de agua dulce se sobrehidraten.
Para compensar la pérdida de agua, los peces de agua salada consumen grandes cantidades de agua, lo que les permite sobrevivir en ambientes altamente salinos. Los peces de agua dulce excretan cantidades significativas de agua para evitar la sobrehidratación.
Sin embargo, simplemente beber o excretar agua no es suficiente.
Los peces regulan su equilibrio osmótico a través de sus riñones, intestinos y branquias (entre otras estructuras). Estos órganos están involucrados en la excreción o absorción de agua y/o iones, lo que permite a los peces adaptarse y prosperar en sus entornos específicos.
Los peces de agua dulce excretan grandes cantidades de agua para evitar la sobrehidratación.
Los riñones desempeñan un papel vital en la excreción de la cantidad adecuada de agua e iones para mantener la homeostasis. Para sobrevivir en presencia de un suministro continuo de agua, los peces de agua dulce deben orinar con frecuencia, mientras que los peces marinos excretan urea y sales concentradas, reteniendo la mayor cantidad de agua posible.
Los peces marinos, las aves marinas, las tortugas marinas y algunos reptiles poseen glándulas salinas que eliminan activamente sodio y cloruro de la sangre, excretándolos como una solución concentrada.
Las branquias son importantes osmorreguladoras. En las branquias de los peces marinos, hay células llamadas células de cloruro o ionocitos que producen canales iónicos, específicamente Na+/K+ ATPasa, que excretan sodio de las branquias a expensas de ATP. El ATP es necesario porque se está bombeando sodio y otros iones en contra del gradiente de concentración, desde un área de menor concentración de sodio dentro de las células hacia la alta concentración de sodio del agua de mar.
Los peces, especialmente los peces eurihalinos, tienen la capacidad de detectar cambios en la salinidad de su entorno, lo que desencadena una serie de respuestas fisiológicas y conductuales. El proceso de osmorregulación en los peces eurihalinos es fascinante. Estos peces pueden adaptarse a cambios significativos en la salinidad al experimentar impresionantes transformaciones dentro de sus cuerpos. Cuando detectan un cambio en la salinidad, alternan entre la excreción y la absorción, y también ajustan su comportamiento de beber. Esta adaptación implica la síntesis de varias proteínas y la remodelación de la estructura celular de sus branquias.
Hay otro tipo de peces que logran la osmorregulación al mantener las mismas concentraciones de sal que su entorno. Estos peces, conocidos como osmoconformadores, retienen y sintetizan urea en lugar de excretarla. Dado que la osmolalidad de su líquido extracelular coincide con la del agua circundante, no se pierde agua de sus células. Los tiburones son ejemplos destacados de osmoconformadores.
La osmorregulación es un proceso que demanda mucha energía, y cambiar de estrategia puede aumentar los requerimientos energéticos de un pez. El ATP, la moneda de energía del cuerpo, es necesario para las bombas de transporte de iones que excretan o absorben iones del líquido extracelular o del entorno. El proceso de excretar o retener urea también consume energía, especialmente este último.
Los peces son muy sensibles incluso a pequeñas fluctuaciones en la salinidad del agua. Por lo tanto, ¡es importante comprender a fondo las necesidades biológicas de un pez antes de introducirlo en un acuario en tu hogar!