NEUERE ERGEBNISSE UND PROBLEME AUS DEM GEBIET DER OSMOREGULATION WASSERLEBENDER TIERE
Authors: SCHLIEPER. CARL 
Published: January 2008

Die osmoregulatorischen Organe halten das Verhältnis von Wasser und Salzen im Körper in einem dynamischen Gleichgewicht. Sie gewährleisten dadurch eine Konstanz des normalen kolloidalen Zustandes des Protoplasmas.

Osmoregulatorische Fähigkeiten besitzen alle Süsswasserbewohner, zahlreiche Brackwassertiere, die marinen Elasmobranchier und die marinen Teleostier. Alle Süsswasserevertebraten und die stenohalinen Süsswasserfische sind in Meerwasser nicht imstande, die Eigenkonzentration ihres Innenmediums zu bewahren; das gleiche gilt für die stenohalinen Meeresbewohner nach Überführung in Süsswasser. Dagegen sind die euryhalinen Meeresevertebraten in Brackwasser und zum Teil auch in Süsswasser homoiosmotisch. Die euryhalinen Teleostier sind in Meer‐ und Susswasser homoiosmotisch.

Die Exkretionsorgane zahlreicher Süsswassertiere funktionieren osmoregulatorisch, indem sie durch Ausscheidung eines verdünnten salzarmen Harnes den osmotischen Wassereinstrom durch die Körperoberflächen kompensieren. Der Bau der Exkretionsorgane lässt sich bei zahlreichen Evertebraten und Teleostiern in gleicher Weise in Beziehung zu ihren osmoregulatorischen Leistungen bringen. Während bei den Exkretionsorganen der Süsswassertiere häufig die Filtrations‐ und Rückresorptionsabschnitte relativ stark entwickelt sind, überwiegen bei den marinen Tieren ebenso häufig die sekietorischen Abschnitte. Bei einigen niederen Wassertieren (Turbellarien und Arthropoden) lässt sich eine osmoregulatorische (wasserhinausschaffende) Funktion des Darmkanales nachweisen.

Die Permeabilität der Körperoberflächen der wasserlebenden Tiere steht in Beziehung zu den osmoregulatorischen Leistungen.

Eine neue Arbeitshypothese besagt, dass die Kiemen bezw. die Körperoberflächen homoiosmotischer Brackwasserevertebraten Salze entgegen dem osmotischen Gefälle von aussen nach innen transportieren und so den Exkretionsorganen die Bildung eines blutisotonischen Harnes ermöglichen.

Die marinen Teleostier trinken regelmässig Seewasser, während ihre Kiemen die überschüssigen Salze in Form einer konzentrierten Lösung nach aussen transportieren, und ihre Nieren geringe Mengen eines annähernd blutisotonischen Harnes ausscheiden. Auch bei den marinen Elasmobranchiern ist eine extrarenale Ausscheidung von Salzen wahrscheinlich gemacht worden.

Exakte Messungen des osmoregulatorischen Energieverbrauches eines Wassertieres existieren noch nicht. Es sind aber Beziehungen zwischen dem Salzgehalt des Aussenmediums und dem Sauerstoffverbrauch bei zahlreichen Wassertieren gefunden worden, die wahrscheinlich mit der Osmoregulation und dem Hydratationsgrad der Gewebe im Zusammenhang stehen.

Das Studium der osmoregulatorischen Eigenschaften der Wassertiere hat wesentlich zum Verständnis ihrer Biologie und Ökologie beigetragen. Die Besiedlung des Brack‐ und Süsswassers von Meere her ist nur durch die Ausbildung osmoregulatorischer Mechanismen möglich gewesen. Die meisten Süsswassertiere sind selbst in isotonischem Brackwasser auf die Dauer nicht lebensfähig, weil ihre Gewebe und ihre Exkretionsorgane auf einen osmotischen Wassereinstrom durch die Haut eingestellt sind. Fehlt bei den Süsswassertieren dieser Wassereinstrom in isotonischem Brackwasser oder ist er in hypotonischem Brackwasser vermindert, so sinkt der Turgor ihrer Gewebe, und ihre Exkretionsorgane können die N‐haltigen Stoffwechselendprodukte nicht mehr ausscheiden.

Osmoregulatory organs maintain the proportion of water to salts in the body in a state of dynamic equilibrium. They thus assure the constancy of the normal colloidal state of protoplasm.

All fresh‐water and numerous brackish‐water animals, the elasmobranchs, and the marine teleosts, have osmoregulatory powers. No fresh‐water invertebrates or stenohaline fresh‐water fishes are able to maintain the normal concentration of their internal medium in sea water, and the same is true of stenohaline marine animals when they are put into fresh water. On the other hand, euryhaline marine invertebrates are homoiosmotic in brackish water, and some of them in fresh water. Euryhaline teleosts are homoiosmotic in sea water and in fresh water.

The excretory organs of numerous fresh‐water animals act as osmoregulators in that they compensate the osmotic intake of water through the surface of the body by the excretion of a dilute urine poor in salts. In numerous invertebrates and teleosts the structure of the excretory organs corresponds with their osmoregulatory functions. Whereas in the excretory organs of fresh‐water animals the filtering and resorbing portions are often relatively strongly developed, in marine animals the secretory part is equally often the most prominent.

The permeability of the body surfaces of aquatic animals is correlated with their osmoregulatory powers.

The gills or body surfaces of homoiosmotic brackish‐water invertebrates transport salts against the osmotic gradient from outside to inside the body, thus allowing the excretory organs to form urine isotonic with the blood.

Marine teleosts drink sea water, while their gills transport the excess salts outwards in the form of a concentrated solution, and their kidneys excrete small amounts of almost isotonic urine. It is probable that extrarenal excretion of salts occurs also in marine elasmobranchs.

Exact data are not yet available of the osmoregulatory energy requirements for any aquatic animal. But in numerous cases relationships have been found between salt content of the external medium and oxygen consumption, which are probably connected with osmoregulation and the state of hydration of the tissues.

The study of the osmoregulatory characteristics of aquatic animals has contributed to the knowledge of their biology and ecology. The colonisation of brackish and fresh waters from the sea has only been possible thanks to the development of osmoregulatory mechanisms. The majority of fresh‐water animals cannot live even in isotonic brackish‐water, because their tissues and their excretory organs require an osmotic stream of water. If the latter fails in isotonic brackish water, or if it is diminished in hypotonie brackish water, the turgor of the tissues falls and the excretory organs can no longer eliminate nitrogenous waste.