Manter um equilíbrio saudável
Você sabia que seu corpo é quase 2/3 de água? O que é mais surpreendente é que essa água está em fluxo constante. Você bebe água nova e excreta a água velha e os resíduos por meios como urinar e suor. os processos coletivos que mantêm o equilíbrio da água em um organismo são chamados de osmorregulação . Também poderíamos pensar na osmorregulação como a regulação da concentração dos fluidos no corpo de um organismo, e essa concentração é chamada de osmolaridade .
Os termos ‘osmorregulação’ e ‘osmolaridade’ parecem um pouco familiares? Se você disse sim, pode estar pensando em osmose , que é a difusão de água de uma concentração de soluto baixa para uma concentração de soluto alta. Isso ocorre para que ambos os lados fiquem equilibrados em termos da razão entre as moléculas de soluto e as moléculas de água. Pouca água e as células murcham e morrem, muita água e elas estouram. Então, realmente, osmorregulação é muito mais do que o equilíbrio da água – é um equilíbrio de tudo o mais nessa água também!
Osmorregulação ocorre de forma diferente em diferentes organismos. Tudo depende do meio ambiente e de como ele influencia o equilíbrio da água em seus corpos. Vamos aprender como os animais mantêm seus fluidos internos sob controle com esse processo único e importante.
Osmoconformadores
Uma forma de alguns animais regularem seus fluidos corporais é não regulá-los de forma alguma! Chamados de osmoconformadores porque se adaptam ao ambiente, esses animais possuem fluidos corporais com concentrações de soluto iguais às do ambiente circundante. Vemos isso em muitos invertebrados marinhos que vivem em ambientes de água salgada, como nosso amigo Sammy the Squid. E na maioria das vezes, ele tem isso fácil porque não precisa regular a maioria dos solutos em seu corpo. No entanto, existem alguns solutos que ele precisa bombear ativamente, como os íons de sódio, porque seus neurônios precisam de uma concentração menor de íons de sódio dentro da célula do que fora.
Osmorreguladores do mar e de água doce
Mas digamos que um dia Sammy se transforme em salmão. Ele não é mais um osmoconformador e, em vez disso, é um osmorregulador que deve regular ativamente o movimento da água em seu corpo. Isso é verdade para outros vertebrados marinhos (como tubarões), peixes de água doce (como o amigo de Sammy, Tony, a truta), bem como animais que vivem em terra.
Agora, em vez de apenas nadar e ser um com o meio ambiente, Sammy tem que trabalhar ativamente para manter aquele importante equilíbrio de fluido / soluto. Ele está acostumado a ser uma lula, então ele teve que pedir ajuda a Tony. Acontece que, como uma truta, o corpo de Tony tem uma concentração de soluto muito maior do que a água doce ao seu redor. Isso significa que seu corpo está constantemente recebendo água (por osmose através de suas guelras e pele); também perde solutos para o ambiente externo. Para combater isso, ele tem que ingerir sal ativamente pelas guelras e obter certos íons por meio da comida. E, assim como nós, quando ele tem muita água, ele pode se livrar de grandes quantidades dela (enquanto segura os solutos) pela urina.
Mas Sammy é um peixe de água salgada, então sua regulação de fluidos é um pouco diferente. Em contraste com Tony, o corpo de Sammy tem uma concentração de soluto mais baixa do que a água do mar circundante e, portanto, perde água para o ambiente em vez de absorvê-la. Seu corpo também recebe solutos (como o sal) por meio da mesma difusão e também de sua comida. Outra diferença importante entre esses dois amigos é que Tony não bebe água, e por que beberia quando já é difícil o suficiente para mantê-la fora de seu corpo? Mas Sammy bebe água do mar, e muita água! Isso ajuda a trazer a água que foi perdida para o meio ambiente por osmose e, em vez de absorver o sal com as guelras, é onde ele expele o excesso de solutos. Ele também produz muito pouca urina, que é bastante concentrada para ajudar a economizar na perda de água.
Osmorreguladores terrestres
Sammy agora sabe tudo sobre como ele e seus amigos navegadores controlam seus equilíbrios de fluido e soluto, mas e os amigos terrestres de Sammy? Por enfrentarem desafios adicionais, como desidratação, eles têm adaptações únicas que não são encontradas entre os osmorreguladores que vivem na água. Para obter esta informação, Sammy recorre a seus velhos amigos Betty the Bee, Ingrid the Iguana e Eddie the Elephant.
Com eles, ele aprende que insetos como Betty têm uma cera à prova d’água em seu exoesqueleto que ajuda a prevenir a perda de água de seus corpos. Eddie diz a ele que muitos animais como ele têm uma pele com várias camadas de células mortas resistentes à água, o que também ajuda a reduzir a perda de água na superfície de seus corpos. E, Ingrid explica como os ovos de pássaros e répteis como ela são protegidos por aquela casca externa dura, que também é impermeável.
E todos concordam que é importante beber água todos os dias, assim como ingerir água por meio de muitos dos alimentos que comem. Isso é especialmente importante porque, apesar de todos os esforços e adaptações, eles estão constantemente perdendo água por meio do suor, dos resíduos e das trocas gasosas (como respirar).
Sammy aprendeu muito hoje, mas ele está pronto para voltar a ser uma lula preguiçosa que não precisa se preocupar com nada disso!
Resumo da lição
Manter um equilíbrio de água específico no corpo é fundamental para o funcionamento adequado das células. Muita água e as células estouram; muito pouco e eles murcham e morrem. Os processos coletivos que mantêm o equilíbrio da água em um organismo são chamados de osmorregulação . Alguns animais se adaptaram para se adaptar ao seu ambiente, o que vemos nos osmoconformadores . Na maior parte, esses animais têm a mesma concentração de soluto / água que o ambiente circundante e não precisam bombear água ou solutos ativamente.
Alguns animais têm que manter ativamente um equilíbrio de água específico, o que vemos em osmorreguladores . Alguns osmorreguladores, como peixes de água doce, têm uma concentração de soluto mais alta em seus corpos do que o ambiente externo, então eles têm que trabalhar ativamente para se livrar da água que se espalha pelos corpos por osmose. Os vertebrados marinhos têm o problema oposto, porque vivem em ambientes de água salgada, de modo que seus corpos têm uma concentração menor de solutos do que a água do mar circundante. E, finalmente, os animais terrestres têm o desafio adicional de desidratação, então eles têm medidas extras embutidas em seus corpos para evitar o excesso de perda de água, como o revestimento ceroso encontrado em insetos, as camadas de células mortas resistentes à água em muitos mamíferos e a casca protetora à prova d’água de ovos de pássaros e répteis.