Wie trinken Delphine und Wale – Vorteil und Bedeutung
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Meeressäuger, wie Delphine oder Wale, verfügen über ähnliche Ausscheidungsorgane wie Menschen.
Dies bedeutet auch, dass sie kein Salzwasser oder Meerwasser trinken können.
Denn dann müssten sie erhebliche Mengen Süßwasser trinken, um den Salzgehalt auszugleichen.
Dennoch brauchen auch Meeressäuger erhebliche Mengen Wasser, um nicht zu verdursten.
Sobald sie aber Meerwasser trinken würden, wäre dies genauso folgenschwer für sie – wie für uns Menschen.
Wie sie Süßwasser dennoch zu sich nehmen können, erfährst du in diesen Beitrag.
Inhalt
Warum müssen Wale und Delfine trinken
Die Meeressäuger benötigen Wasser für die Versorgung der Zellen. Denn Wasser ist ein Superlöser, welche alle möglichen Nährstoffe auflösen kann. Die tierischen Zellmembranen sind semipermeabel (halbdurchlässig) und lassen nur bestimmte Substanzen, in ganz bestimmten Größen, hindurch.
Dadurch schützt sich die Zelle vor Giftstoffen, Bakterien und Viren – welche diese Zellmembran nicht überwinden können. Damit aber Nährstoffe für den Stoffwechsel in die Zelle gelangen können, müssen diese so zerkleinert werden, dass sie durch die Zellmembran passen. Wasser kann das, weshalb alle Lebewesen trinken müssen.
Damit die Nährstoffe auch fließen, ist ein Druck notwendig. Diesen nennt man osmotischen Druck. Der Druck bewirkt, dass Konzentrationen in verschieden konzentrierten Lösungen stets ausgeglichen wird. Das Wasser und die darin gelösten Teilchen bewegen sich also immer zum reinen Wasser hin, wodurch es zu einer Durchmischung von Wassermengen mit verschiedenen Konzentrationen kommt.
Um diesen osmotischen Druck im Gleichgewicht zu halten, muss die Wasserkonzentration im Organismus in bestimmten Bandbreiten gehalten werden. Würde die Salzkonzentration zu hoch sein, würden Zellen schrumpfen. Und da die Hautzellen der Delfine und Wale auch nur Zellen sind, braucht das Meerwasser nicht einmal aktiv in den Organismus eindringen, sondern wird permanent eingeschleust. Die Tiere müssen also Salze, in hoch konzentrierter Form, wieder ausscheiden können – um ihre Zellen vor der Zerstörung zu bewahren.
Trinken ist eine Strategie zur Osmoregulation bei Walen und Delfinen
Alle Tiere müssen ihre osmotische Konzentration überwachen, indem sie entweder trinken oder Wasser ausscheiden. Beim Ausscheiden über Urin wird der Harnstoff mit Salz angereichert, um die osmotischen Konzentration auszugleichen. Wale und Delfine sind homoiosmotische Lebewesen, welche ihren Salzgehalt unabhängig von der Umgebung selbst regulieren. Sie sind somit Osmoregulierer.
Ganz konkret bezeichnet man Meeressäuger und auch Meeresfische als hypoosmotische Regulierer. Das bedeutet, dass die osmotische Konzentration im Umgebungsmedium (Meer) größer ist als im Körperinneren. Deshalb würde immer Wasser aus dem Organismus ausströmen, was aber durch Trinken oder einer intensivierten Salzabgabe reguliert werden kann.
Das Gegenstück sind hyperosmotische Regulierer, wie die Süßwasserfische. Bei denen ist die osmotische Konzentration im Umgebungsgewässer kleiner als im Körperinneren. Deshalb strömt viel Wasser in den Fisch, wodurch der Salzgehalt schwindet. Und deshalb müssen Süßwasserfische mehr Elektrolyte aufnehmen und können nur verdünnten Urin ausscheiden.
So schützen sich Wale und Delphine vor dem Verdursten
Die Strategie heißt Wasser gewinnen und zeitglich weniger Flüssigkeit zu verlieren.
Und deshalb haben Meeressäuger insgesamt vier Vorrichtungen bzw. Möglichkeiten durch welche sie Flüssigkeit gewinnen oder weniger Wasser verlieren.
- Nahrung
- längere Henlesche Schleife
- Fettstoffwechsel
- keine Scheißdrüsen
So gewinnen Wale und Delphine Wasser durch Nahrungsaufnahme
Meeresfische trinken tatsächlich Salzwasser.
Und dann wird diese Wasser gefiltert und in Süßwasser umgewandelt.
Fische und viele andere Meerestiere besitzen dafür spezielle Drüsen, um das Salz auszuscheiden.
Dadurch ist es den Fischen, welche die Hauptnahrung vieler Meeressäuger sind, erlaubt Meerwasser zu trinken.
Sie schaffen es dann aus dem für sie giftigen Salzwasser, Süßwasser zu machen.
Cool, oder?
Aber jetzt kommen die Meeressäuger, wie Delphine, Robben und Wale.
Und diese fressen den Fisch.
Durch die Fischnahrung nehmen die Raubtiere, jene angereicherten Wasserreserven des Fisches gleich mit auf.
Andere Walarten fressen Tintenfische.
Deren Körper besteht zu weiten Teilen aus Wasser.
Einige Tintenfischarten bestehen zu fast 75 bis 80 Prozent aus Wasser.
Es ist daher anzunehmen, dass fleischfressende Walarten ganz bewusst andere Tiere fressen.
Und dies tun sie nicht nur aus Hunger, sondern auch um ihren Wasserhaushalt zu regulieren.
Delphine und Wale gewinnen Wasser, wie ein Kamel
Fette sind für die Ernährung extrem wichtig.
Denn sie speichern Kohlenhydrate und sorgen dafür, dass diese später verwendet werden können.
Fette sind somit Energiereserven für schlechte Zeiten.
Meeressäuger können allerdings nicht nur Energie, sondern auch Wasser aus ihnen gewinnen.
So können sie auf diese Trinkvorräte immer zurückgreifen, selbst wenn sie tagelang nichts getrunken haben.
Dies ist so ähnlich, wie bei einem Kamel.
Ein Kamel hat Höcker auf seinem Rücken.
Diese zwei Höcker, bzw. einer beim Dromedar, sind ebenfalls Fettspeicher.
Da diese Tiere in lebensbedrohlichen Gegenden, ohne Wasser, leben – können sie den Fettspeicher in Wasser umwandeln.
Kamele und Meeressäuger sind durch ihren Fettstoffwechsel in der Lage, längere Zeit ohne Trinkwasser auszukommen.
Wassergewinnung durch eine längere Henlesche Schleife
Jedes Säugetier hat diese Henlesche Schleife.
Diese befindet sich in den Nieren und ist maßgeblich an der Harnbildung beteiligt.
Harnausscheidung bedeutet immer auch Flüssigkeitsverlust.
Die Henlesche Schleife nimmt den Primärharn und konzentriert diesen immer weiter.
Dem Harn wird somit nochmal Wasser entzogen.
Und dieser Wasserentzug findet innerhalb der Schleife statt.
Durch den längeren Schleifendurchlauf wird der Urin so richtig mit Salz versehen, bevor er ausgeschieden wird.
Dies ist verdammt wichtig.
Denn dadurch stößt der Körper niemals zu viel Wasser aus.
Und erst nachdem jegliches überschüssige Wasser entzogen wurde, wird aus Primärharn der ausgeschiedene Sekundärharn.
Dieser ist dann hochkonzentriert und das abgezogene Wasser steht dem Körper weiterhin zur Verfügung.
Nicht schlecht, oder?
Aber Delphine und Wale machen das noch besser.
Denn bei denen ist die Schleife länger, als bei anderen Säugern.
Dadurch wird noch weniger Wasser ausgeschieden und kann so im Körper gehalten werden.
Weniger Schwitzen bedeutet für Meeressäuger weniger Wasserverlust
Auch das ist genial.
Denn Wale und Delphine besitzen keine Schweißdrüsen.
Dadurch schwitzen sie nicht und geben keine Flüssigkeit nach außen ab.
Sie können dadurch aber selbst kaum Schweiß absondern, wie andere Tiere.
Und da Schweiß auch aus Salz besteht, fehlt die Möglichkeit, den Salzgehalt über Schweißdrüsen zu regulieren.
Deshalb ist jeder Schluck Meerwasser für einen Delphin oder einen Wal immer ein Schluck zu viel.
Was ebenfalls katastrophal ist…
Dadurch, dass Wale und Delphine nicht schwitzen – können sie auch Körpertemperaturen schlecht regulieren.
Denn Schwitzen bedeutet Abkühlen.
Der Schweiß auf der Haut dient als eingebaute Klimaanlage und verhindert, dass ein Organismus überhitzt.
Und dann?
Sobald ein menschlicher oder tierischer Körper überhitzt, kommt es zu einen kollektiven Organversagen – was letztendlich zum Tode des Organismus führt.
Das bedeutet, dass Wale und Delphine sehr stark ortsabhängig sind.
Sie sind deshalb immer von ihrer Umgebungs- bzw. Wassertemperaturen abhängig.
Sobald sich die Wassertemperatur erhöht, fliehen die Tiere aus diesem Gebiet.
Denn zu hohe Umgebungstemperaturen bedeutet den sicheren Tod.
Durch die drohende Klimakatastrophe und bzw. die allgemeine Erderwärmung ergeben sich für Meeressäuger verheerende Umstände.
Denn bei 1 bis 2 Grad Erwärmung der Wassertemperaturen sind sogleich komplette Arten bedroht.
Haben Wale und Delfine auch Durst
Die Niere besteht aus verschiedenen Untereinheiten, welche als Nephron bezeichnet werden. Höhere Säugetiere, wie Wale und Delfine, besitzen fast eine Million dieser Funktionseinheiten. In diesen Funktionseinheiten der Niere existieren Kontaktstellen zwischen dem versorgenden Blutgefäß und dem Nierenkanälchen. Diese Kontaktstellen werden als juxtaglomeruläre Apparat bezeichnet, an dem ein Enzym – namens Renin – gebildet wird.
Die Ausschüttung dieses Enzyms setzt eine Reaktionsfolge in Gang, wodurch am Ende zwei Hormone – wie Aldosteron und das Antidiuretischem Hormon (ADH) ausgeschüttet werden. Ersteres bewirkt, dass mehr Kaliumsalz ausgeschieden wird und die Natriumausscheidung gehemmt wird. Das Hormon ADH bewirkt, dass Körperflüssigkeiten im Organismus bewahrt werden.
Um an geeigneter Stelle das Enzym Renin auszuschütten, bedarf es einer Messung – um die Salzkonzentration im Körper festzustellen. Dafür gibt es sogenannte Rezeptoren, welche wie ein Sensor für physikalische und chemische Reize dienen.
Solche Osmorezeptoren befinden sich in den Kontaktstellen der Niereneinheiten, welche dann direkt mit Enzymausschüttung reagieren. Weitere Osmorezeptoren sitzen auch in Bereichen der Blut-Hirn-Schranke, welche den Flüssigkeitstransfer zwischen Blutkreislauf und Zentralnervensystem prüfen. Andere sitzen in der Leber und im Verdauungstrakt.
Einige dieser Osmorezeptoren des Zentralnervensystems sitzen im Hypothalamus, einer Hirnregion – welche mit der Hypophyse (Hirnanhangdrüse) zusammenarbeitet und sämtliche Hormondrüsen steuert.
Wird also ein Wassermangel an irgendeiner Stelle festgestellt, bekommt der Hypothalamus eine Botschaft. Dieses Signal wandelt der Hypothalamus direkt in einen Befehl für die Hypophyse um. Die Drüse sendet dann Signale an die beteiligten Körperdrüsen, wodurch entsprechende Enzyme und Hormone ausgeschüttet werden. Dann wird bspw. das Hormon ADH ausgeschüttet, die Niere baut Proteine – sogenannte Aquaporine – auf, welche das Wasser ableiten.
Parallel zu diesem Regelkreislauf findet ein zweiter Kreislauf statt. Denn der Hypothalamus löst parallel dazu, ein Verlangen nach Flüssigkeit aus – was als Durst empfunden wird. Dieses Verlangen ist, genauso wie Schmerz oder Hunger, eine Stimulation, ausgelöst durch Reize, um dem Organismus mitzuteilen, dass dieser etwas unternehmen soll. Im Fall von Durst soll der Organismus eine Flüssigkeit aufnehmen. Und im Falle von Schmerzen soll der Organismus sich schützen oder etwas vermeiden.
Auf jeden Fall ist das Durstgefühl ein Teil der Osmoregulationsstrategie der Wirbeltiere.
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