Osmoregulation bei Fischen

Osmoregulation bei Fischen – Biologie

Jedes Lebewesen ist bestrebt, die Wasser- und Salzkonzentration in seinem Körper auf einem konstanten Level zu halten. Zu viel Salz entzieht dem Körper Wasser. Aber wie können Salzwasserfische ihren Wasserhaushalt konstant halten und zusätzlich verhindern, zu viel Salz aus dem Salzwasser aufzunehmen?
Wie du bestimmt weißt, liegt im Süßwasser eine geringere Salzkonzentration als im Salzwasser vor. Welchen Mechanismus verwenden Süßwasserfische, um Salz- und Wasserhaushalt konstant zu halten?
Sowohl bei Salz- als auch bei Süßwasserfischen wird diese Regulation als Osmoregulation bezeichnet. Wie die Osmoregulation bei Fischen funktioniert, erfährst du nun.

Osmoregulation – Definition

Was bedeutet Osmoregulation? Der Begriff Osmoregulation leitet sich von dem Wort Osmose ab. Unter Osmose versteht man die Diffusion eines Lösungsmittels durch eine semipermeable Membran, die nur für das Lösungsmittel, jedoch nicht für gelöste Stoffe wie Ionen durchlässig ist. Die Osmose erfolgt entgegen dem Konzentrationsgefälle der gelösten Stoffe. Das Lösungsmittel strömt immer vom Ort der niedrigeren zum Ort der höheren Konzentration an gelösten Stoffen.
Osmoregulation bedeutet daher nichts anderes als die Fähigkeit von Lebewesen, osmotisch wirksame Stoffe, wie beispielsweise Ionen, über bestimmte Mechanismen kontrollieren zu können. Die Osmoregulation ist wichtig, um den Wasser- und Salzgehalt im Körper konstant zu halten, um so eine Austrocknung oder eine zu große Wassereinlagerung zu vermeiden.

Aber was bedeutet dies für die Fische? Dazu solltest du zunächst wissen, dass es Unterschiede zwischen Süß- und Salzwasserfischen gibt. Außerdem gibt es bestimmte Ausnahmen, bei denen die Osmoregulation anders funktioniert als bei normalen Süß- und Salzwasserfischen. Diese Unterschiede schauen wir uns im Folgenden an.

Osmoregulation – Süßwasserfische

Süßwasserfische leben im Süßwasser. Die Fische sind hyperosmotisch, da sie eine höhere Salzkonzentration in ihren Körperzellen haben als das sie umgebende Wasser. Aufgrund von Osmose nehmen sie dauerhaft Wasser über ihren Körper und die Kiemen auf und müssen das überschüssige Wasser wieder ausscheiden. Damit sie nicht noch mehr überschüssiges Wasser aufnehmen, trinken Süßwasserfische nicht. Sie scheiden das überschüssige Wasser in großen Mengen verdünnten Urins aus. Allerdings verlieren sie durch die Abgabe des Urins Salze. Daher werden die Salze aktiv über Ionenpumpen an den Kiemen der Fische aus dem Wasser aufgenommen.

Der Karpfen und die Forelle sind typische Süßwasserfische, die auf die gerade beschriebene Osmoregulation angewiesen sind.

Osmoregulation – Salzwasserfische

Fische, die im Salzwasser leben, haben eine geringere Salzkonzentration in ihren Zellen als das sie umgebende Salzwasser. Daher bezeichnet man diese Fische auch als hypoosmotisch. Aufgrund von Osmose strömt das Wasser aus den Zellen hinaus. Der Wasserstrom erfolgt entgegen dem Konzentrationsgefälle der gelösten Salze. Der Salzwasserfisch würde auf diese Weise austrocknen.

Damit dies nicht passiert, wird der Wasser- und Salzhaushalt der Fische über die Osmoregulation reguliert. Die Fische müssen fortlaufend Wasser durch Trinken aufnehmen, um nicht auszutrocknen. Es werden außerdem nur kleine Mengen stark konzentrierten Urins ausgeschieden, um möglichst wenig Wasser, neben dem passiven Wasserverlust durch die Osmose, zu verlieren. Neben dem benötigten Wasser wird zusätzliches Salz aus dem Salzwasser gefiltert. Da dies in der hohen Konzentration nicht benötigt wird, wird es über spezielle Zellen in den Kiemen und damit verbundene Ionenpumpen wieder ausgeschieden.

Diesen Vorgang der Osmoregulation findet man bei den meisten Salzwasserfischen wie dem Thunfisch, dem Hering oder auch der Scholle.

Osmoregulation – Ausnahmen

Bei den Salzwasserfischen gibt es Ausnahmen: Diese Fische können ihren Salzgehalt im Körper an den der Umgebung anpassen. Zu diesen Fischen zählen Haie und Rochen. Sie lagern Harnstoff und andere osmotisch wirksame Ionen in ihren Körper ein. Dadurch verhindern sie, dass sie Wasser durch die Osmose verlieren.

Periphere Süßwasserfische können sowohl in Salz- als auch in Süßwasser leben. Hierzu zählen zum Beispiel der Lachs und der Aal. Diese Fische können die Pumprichtung ihrer Ionenpumpen umstellen, sodass sie entweder Salz aufnehmen oder Salz abgeben.

Osmoregulation bei Fischen – Zusammenfassung

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Die wichtigsten Punkte der Osmoregulation von Süß- und Salzwasserfischen findest du in der unten stehenden Abbildung zusammengefasst. Als Vertreter für die Süßwasserfische ist eine Forelle und für die Salzwasserfische ein Thunfisch abgebildet.

• Osmoregulation: Regulation der Wasser- und Salzkonzentration im Körper
• Salzwasserfische: Sie nehmen große Mengen an Salzwasser auf, da sie Wasser an die Umgebung verlieren. Zudem scheiden sie nur wenig Urin aus und geben das überschüssige Salz über die in den Kiemen sitzenden Ionenpumpen an ihr Umgebungswasser ab.
• Süßwasserfische: Sie nehmen über die Haut und Kiemen ständig Wasser auf und müssen somit kein zusätzliches Wasser trinken. Das überschüssige Wasser wird durch viel verdünnten Urin abgegeben. Salz wird aus dem Umgebungswasser aktiv über die Ionenpumpen aufgenommen.
• Ausnahmen sind beispielsweise Haie, Rochen und periphere Süßwasserfische wie Lachse und Aale.

Du hast nun gelernt, dass die Osmoregulation in der Biologie sehr wichtig ist. Durch die verschiedenen Beispiele zur Osmoregulation kannst auch du die Osmoregulation einfach erklären. Zur Überprüfung deines Wissens kannst du im Anschluss das Arbeitsblatt zur Osmoregulation bearbeiten.