การควบคุมปริมาณน้ำเกลือแร่ในร่างกายของสัตว์ทะเลหน้าดิน

การควบคุมปริมาณน้ำเกลือแร่ในร่างกายของสัตว์ทะเลหน้าดิน 

สัตว์ทะเลหน้าดิน จะมีความสามารถ ในการควบคุมปริมาณน้ำและเกลือแร่ ในร่างกายของมัน แตกต่างกัน เมื่อเรานำปลิงทะเลไปใส่ในน้ำจืด ตัวปลิงทะเลจะพองออกเรื่อยๆ จนแตกตาย และในทางตรงกันข้าม ถ้านำปลิงทะเลไปใส่ในน้ำทะเลที่เค็มจัด ตัวปลิงทะเลก็จะเหี่ยวลงเรื่อยๆ เนื่องจากมีน้ำออกจากตัว ทั้งสองกรณีที่เกิดขึ้น เนื่องมาจากกระบวนการออสโมซิส (osmosis) กระบวนการดังกล่าวจะควบคุมการไหลของน้ำผ่านแผ่นเยื่อ จากของเหลวที่มีความเค็มน้อย หรือที่มีปริมาณเกลือแร่น้อยกว่า ไปยังของเหลวที่มีความเข้มข้นของเกลือแร่มากกว่า ในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตจะมี เยื่อหุ้มเซลล์ล้อมรอบซึ่งน้ำสามารถจะซึมไหล ผ่านได้ โมเลกุลอื่นและไอออนซึ่งรวมทั้งเกลือแร่ สารละลายอินทรียสารและโปรตีนที่อยู่ในเลือด จะซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้เช่นกันแต่ไม่สะดวก เท่ากับน้ำ การซึมผ่านของเกลือแร่และโมเลกุลอื่นๆ นั้นถูกควบคุมด้วยกระบวนการออสโมซิส ความ เข้มข้นของเกลือแร่ภายในตัวปลิงทะเลนั้นจะใกล้ เคียงกับน้ำทะเลภายนอก ดังนั้นเมื่อเรานำปลิง ทะเลไปใส่ในน้ำจืด โมเลกุลของน้ำซึมผ่านเข้า ผิวหนังของมันทำให้ตัวมันพองออกเรื่อยๆ เซลล์ของมันจะหยุดการทำงาน ที่ความเค็มต่ำ และจะแตกออกในที่สุด ในน้ำจืด สัตว์ทะเลจะต้องมีกลยุทธ์ หรือการปรับตัว เพื่อจะหลีกเลี่ยง และทนได้ต่อการเปลี่ยนแปลงความเค็มของน้ำภายนอกตัวมันเองได้บ้าง หอยสองฝา สามารถหลบหลีกสภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงของความเค็มของน้ำภายนอกได้ โดยการปิดฝาแน่น เพื่อลดการสัมผัสกับน้ำภายนอกให้มากที่สุด ปลาอาจว่ายน้ำหนีได้ แต่กลยุทธ์ดังกล่าว ใช้หลีกเลี่ยงสภาพความเค็ม ที่ไม่เหมาะสมในช่วงเวลาสั้นเท่านั้น สัตว์ทะเลที่ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิด และปลาฉลาม จะพยายามรักษาระดับปริมาณน้ำและเกลือแร่ในร่างกายของมัน ให้ใกล้เคียงกับน้ำทะเล เช่นเดียวกับ ปลิงทะเล ปริมาณเกลือแร่ที่สำคัญ คือ เกลือโซเดียม แคลเซียม แมกนีเซียม คลอไรด์ และซัลเฟต จะ ช่วยรักษาระดับความเข้มข้นของของเหลวภายในตัว ให้ใกล้เคียงกับน้ำทะเล ในเลือดของปลาฉลาม จะมีสารจำพวกยูเรีย เพิ่มจากปริมาณเกลือแร่ ที่กล่าวมาแล้วด้วย สัตว์กลุ่มนี้เราเรียกว่า เป็นกลุ่มออสโมคอนฟอร์เมอร์ (Osmoconformers) สัตว์กลุ่มนี้จัดว่า เป็นสัตว์ทะเลอย่างแท้จริง อาศัยอยู่ในทะเลเปิด และทะเลลึก ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงความเค็มน้อยมาก หรือความเค็มค่อนข้างคงที่

ในทางตรงกันข้าม สัตว์ทะเลที่อาศัยอยู่ในเขตน้ำกร่อย หรือเขตเอสทูรีนั้น ต้องเผชิญสภาพที่มีการเปลี่ยนแปลงความเค็มของน้ำตลอดเวลา สัตว์กลุ่มนี้ ต้องมีการปรับระดับปริมาณน้ำและเกลือแร่ในตัวมันอยู่ตลอดเวลา ปลากระดูกแข็ง ปูก้ามดาบ สัตว์ทะเลที่เลี้ยงลูกด้วยนม นก และสัตว์เลื้อยคลาน จัดอยู่ในสัตว์กลุ่มหลังนี้ เรียกว่า ออสโมเรกกูเลเตอรส์ (Osmoregulators) พวกนี้จะรักษาระดับปริมาณน้ำและเกลือแร่ในตัวให้คงที่ ไม่ว่าน้ำภายนอก จะมีความเค็มเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร เลือดของสัตว์กลุ่มนี้ มักเข้มข้นน้อยกว่าน้ำทะเล และมักสูญเสียน้ำออกจากตัว เกลือแร่บางชนิดสามารถซึมผ่านเข้าภายในตัวได้ สัตว์กลุ่มนี้ ต้องมีกลยุทธ์ในการป้องกันการสูญเสียน้ำ เช่น ปลาทะเล มักดื่มน้ำทะเล และดูดซึมน้ำและเกลือแร่จากส่วนลำไส้เข้าสู่เส้นเลือด บริเวณเหงือกของมัน จะมีเซลล์คลอไรด์ทำหน้าที่ดึงเกลือแร่จากเลือด และขับออกมากับกระแสน้ำ ที่ไหลผ่านเหงือก สัตว์ทะเลหน้าดินที่อาศัยอยู่ในเขตน้ำกร่อย จะมีประสิทธิภาพสูงมาก ในการควบคุมปริมาณน้ำและเกลือแร่ภายในตัวของมัน มันสามารถจะเป็นได้ ทั้งไฮเปอร์ออสโมเรกกูเลเตอรส์ (hyperosmoregulators) และ ไฮโปออสโมเรกกูเลเตอรส์ (hypoosmoregulators) ในขณะเดียวกัน กล่าวคือ ถ้าความเค็มภายนอกต่ำมาก เนื่องจากมีฝนตกชุก หรือมีปริมาณน้ำจืดไหลหลาก ลงสู่บริเวณป่าชายเลน หรือเขตปากแม่น้ำมาก ปูก้ามดาบ จะพยายามรักษาความเข้มข้นภายในตัว สูงกว่าน้ำทะเลภายนอก ถ้าความเค็มภายนอก สูงมากกว่าปกติ เช่น ช่วงเวลาน้ำขึ้น มันก็จะพยายามรักษาความเข้มข้นภายในตัว ต่ำกว่าน้ำทะเลภายนอก

กระบวนการที่สัตว์ทะเลหน้าดินในเขตน้ำกร่อยใช้ในการปรับตัว ให้เข้ากับความเค็ม ที่เปลี่ยนไป มันจะพยายามป้องกันตัวเองให้สัมผัสกับน้ำภายนอกให้น้อยที่สุด เพื่อป้องกันการสูญเสียน้ำและเกลือแร่ เช่น พวกที่มีเปลือกหุ้มตัว หรือมีฝาปิด พวกสัตว์ทะเลในเขตน้ำกร่อย เช่น ปูเขตน้ำกร่อย จะมีผนังลำตัว ที่ยอมให้น้ำและเกลือแร่ ซึมผ่านได้น้อยกว่า ปูทะเลจะมีผนังลำตัว ที่ยอมให้น้ำและเกลือแร่ ผ่านได้มากกว่าผนังลำตัวของป ูที่พบในเขตน้ำกร่อยถึง ๒๐ เท่า นอกจากนี้ พบว่ากระดองปูที่อยู่ในเขตน้ำกร่อยจะมีการ สะสมสารพวกแคลเซียมมากกว่า บางชนิดเมื่อพบ กับความเค็มสูงจะมีการปล่อยเมือกออกมาหุ้มตัวไว้ ระบบขับถ่ายของเสีย คือระบบไตของสัตว์ทะเล ในเขตน้ำกร่อยจะขับน้ำที่มีมากเกินไปออกทิ้ง และกรองเอาเกลือแร่ไว้ภายใน นอกจากนี้ส่วน เหงือกยังมีความสำคัญในการขับถ่ายเกลือแร่ที่มี มากเกินหรือใช้ดูดเกลือแร่จากภายนอกในกรณีที่ ขาดเกลือแร่ นอกจากนี้ สัตว์ทะเลหน้าดินสามารถดูดซึมเกลือแร่เพิ่มเติมจากภายนอกได้ เช่น ไส้เดือนทะเลบางชนิด เมื่ออยู่ในความเค็มต่ำมากๆ ก็สามารถดูดซึมเอาเกลือโซเดียม และคลอไรด์ เข้ามาในตัวได้

ปลากระดูกแข็ง มักจะรักษาระดับความเข้มข้นของของเหลวภายในตัวมัน ในระดับหนึ่งในสามส่วน หรือหนึ่งในสี่ส่วนของน้ำทะเลปกติ ดังนั้น เลือดของมัน จะเข้มข้นน้อยกว่าน้ำทะเล มันจะสูญเสียน้ำออกจากตัว เมื่ออยู่ในน้ำทะเล และในขณะเดียวกัน มันต้องการกำจัดเกลือแร่ออกด้วย เพื่อให้เลือดของมันเจือจางลง ดังนั้นมันจะดื่มน้ำทะเล เพื่อชดเชยปริมาณน้ำที่เสียไป ในขณะเดียวกัน เหงือกของมัน จะกำจัดเกลือแร่ออกไปด้วย ปลาฉลาม และปลากระเบน สะสมสารจำพวกยูเรีย ซึ่งช่วยควบคุมปริมาณเกลือแร่ในตัวของมัน สารจำพวกกรดอะมิโนอิสระในหอยสองฝา จะมีบทบาทเช่นเดียวกับสารพวกยูเรียในฉลาม ปลาฉลาม และปลากระเบน จะขับสารพวกโซเดียมออกภายนอกมาก