Критическая соленость биологических процессов - Хлебович В.В.
Скачать (прямая ссылка):
К этим данным близки материалы Хаустона (Houston, 1962), показавшего, что Холодовой смерти золотой рыбки предшествует падение содержания в ее крови хлоридов на 30?о. Нетрудно рассчитать, что- внутренняя среда при этом распресняется примерно до 5°/00.
Сходная картина снижения солености внутренней среды примерно до 4.5—5°/0(> перед гибелью от голодания в пресной или дистиллированной воде отмечена для ряда пресноводных листоногих раков: Bithotrephes longimanus var. arctica, Pristicephalus josephinae, Branchinecta palu-dosa и Lepidurus productus (Беляев, 1950).
Таким образом, создается впечатление, что у пресноводных организмов, нормальные показатели депрессии внутренней среды которых обычно изоосмотичны солености 9—12°/00, соленость внутренней среды около 5в/00 является минимально допустимой. При дальнейшем ее разбавлении животные погибают.
Весьма интересны в этом отношении некоторые данные, полученные при воздействии на животных бессолевой среды, когда потери ионов в результате диффузии и с мочой не могут быть восполнены сорбцией их извне.
Ю. В. Наточиным (1965) было показано, что лягушка Вапа temporaria, речной рак Astacus astacus, черноморская ставрида Trachurus mediterraneus и скорнена Scorpaena porcus, будучи помещенными в раствор маннт'а, сохраняют высокую, как мы теперь можем сказать, соленость крови за счет удаления осмотически свободной воды и уменьшения общего объема крови, Наблюдаемое в этих случаях парадоксальное явление обезвоживания может быть объяснено прежде всего усилиями организма, направленными на то, чтобы воспрепятствовать снижению солености внутренней среды.
Локвудом (Lockwood, 1959) было продемонстрировано, что у помещенного в дистиллированную воду Asel-lus aquaticus содержание в гемолимфе NaCl сначала быстро снижается до 65% от нормы, а затем вплоть до гибели раков уменьшение солености внутренней среды происхо-
дит очень замедленно. В первые часы экспозиции соленость внутренней среды A. aquaticus падает от 8.5 до '6°/00; почти за две недели она снизилась примерно до 5°/0в, после чего животные погибали (рис. 67).
Выше уже упоминали данные Г. М. Беляева (1950)
о гибели содержавшихся в дистиллированной воде неко-
Рис. 67. Изменение солености внутренней среды Asellus aquaticus в дистиллированной воде. (По: Lockwood, 1959b).
Но оси абсцисс — время экспозиции, часы; по оси ординат — соленость внутренней среды, мМ NaCJ,
Рис. 68, Изменение солености гемолимфы Astacus leptodacti/lus в течение линьки. (По; Huf, 1933, — с изменениями).
Стрелкой отмечено прекращение линьки. По оси абсцисс— нремя, дни; по оси ординат справа — соленость гемолимфы, %0, слева — хдорноетъ гемолимфы, %0. Соленость рассчитана но хлору, но данным левой ординаты.
торых листоногих раков при распреснении их внутрен-ней среды до 5°/00.
Иногда для широко эвригалинных животных при переносе их из морской воды в пресную, т. е. при резкой смене режима, пресная вода может оказаться столь же губительной, как и дистиллированная. Так, по данным Гордона (Gordon, 1957), у анадромной лососевой рыбы Salve-Unus alpinus депрессия плазмы крови в морской период бывает около —0.80° (соленость 13°/00, — В. X.), в пресноводный -----0.60° (соленость Ю°/00). При быстром пере-
носе этих рыб из морской воды в пресную депрессия плазмы крови уже в первые два часа падает от —0.80 до —0.60°, далее, после 80 часов падения депрессии ниже, судя по приводимым Гордоном графикам, —0.45° (соленость 7.5|>/00), может наступить гибель.
При рассмотрении в этом плане чрезвычайно интересными оказываются данные о степени распреснения внутренней среды пресноводных раков во время их линьки.
Это распреснение, как показал Хуф (Huf, 1933), может быть весьма значительным, однако соленость внутренней среды при этом не опускается ниже 6—7°/00 (рис. 68).
Анализ изложенного материала дает основание выделить в величине солености внутренней среды организмов как бы два уровня: один — соленость до 5—7°/00, поддержание которого является непременным условием жизни, и второй, создаваемый солями сверх этого предела, который, по-видимому, нужен для оптимального
Рис. 69, Зависимость водного обмена у жабы Bufo marinus от солености внутренней среды. (По: Shoemaker, 1965, — с изменениями: соленость внутренней среды рассчитана нами но данным автора о содержании NaCl в мэкв./л). .
J — дегидратированная жаба, 2 — водо-загружсшшя жаба. По оси абсцисс — соленость, %0; по оси ординат — скорость обмена воды, мл на 100 г веса тела в час.
режима биологических процессов. Первый уровень, вероятно, ответствен за медленную фазу отдачи ионов (рис. 67), второй — соответствует быстрой фазе. Организм относительно легко расстается с том количеством солей, которое обеспечивает оптимальный ход процессов во внутренней среде, но с предельным напряжением удерживает то количество солей, которое можно считать условием жизни.
Две направленности процесса водно-солевого обмена в зависимости от величины солености внутренней среды можно видеть (рис. 69) у жабы Bufo marinus. Разделяющей две направленности процесса, видимо, является соленость около 8%„. При повышении солености интенсивность водного обмена не изменяется, при сния^ении — уменьшается. Щ Щ •*&
