विभिन्न वातावरणों में जल और लवण संतुलन
पशु अपने परासरणी संतुलन को कैसे बनाए रखते हैं, चाहे वे ताजे पानी में रहते हों जो उन्हें पानी से भर देता है, समुद्री पानी जो इसे बाहर निकालता है, या भूमि पर जहां पानी कीमती है।
Definition
जल और लवण संतुलन एक जानवर के जल और घुले हुए आयनों के लाभ और हानि का मिलान है ताकि उसके शरीर के तरल पदार्थों की सांद्रता और मात्रा सहनीय सीमाओं के भीतर रहे, जो उसके पर्यावरण के लिए उपयुक्त व्यवहारिक, संरचनात्मक और शारीरिक साधनों द्वारा प्राप्त किया जाता है।
Scope
यह विषय विभिन्न आवासों की परासरणी चुनौतियों और उनसे निपटने के लिए जानवरों द्वारा उपयोग की जाने वाली रणनीतियों को शामिल करता है: परासरणी अनुरूपता बनाम परासरणी विनियमन, ताजे पानी, समुद्री और स्थलीय जीवन की विपरीत समस्याएं, लवण ग्रंथियों का उपयोग और व्यवहारिक जल संरक्षण, और बदलती लवणता के प्रति सहनशीलता। यह पूरे जानवर में जल और लवण के लाभ और हानि के बीच संतुलन का इलाज करता है। कवरेज तुलनात्मक और यांत्रिक है।
Core questions
- ताजे पानी, समुद्री पानी और भूमि पर रहने वाले जानवरों को विभिन्न परासरणी समस्याओं का सामना क्यों करना पड़ता है?
- एक परासरणी अनुरूपक और एक परासरणी नियामक के बीच क्या अंतर है?
- समुद्री पक्षी, सरीसृप और मछली अतिरिक्त लवण से कैसे निपटते हैं?
- रेगिस्तानी और स्थलीय जानवर पानी के नुकसान को कैसे कम करते हैं?
Key theories
- परासरणी अनुरूपता बनाम परासरणी विनियमन
- जानवर या तो अपने शरीर-द्रव की सांद्रता को आसपास के माध्यम (परासरणी अनुरूपक) के साथ ट्रैक करने देते हैं या सक्रिय रूप से इसे पर्यावरण (परासरणी नियामक) से भिन्न एक निर्धारित मूल्य पर रखते हैं, बाद वाले अधिक ऊर्जावान लागत पर लवणता की एक विस्तृत श्रृंखला पर कब्जा करने में सक्षम होते हैं।
- संपूर्ण-जानवर जल और लवण बजट
- संतुलन लाभ और हानि के सभी मार्गों - पीने, भोजन, चयापचय जल, वाष्पीकरण, उत्सर्जन और आयन परिवहन - को समायोजित करके प्राप्त किया जाता है ताकि पानी और प्रत्येक प्रमुख आयन दोनों के लिए कुल इनपुट आउटपुट के बराबर हों।
Mechanisms
ताजे पानी में, जानवर अपने परिवेश के प्रति अतिपरासरणी होते हैं, इसलिए पानी परासरणी रूप से प्रवेश करता है और लवण खो जाते हैं; वे प्रचुर मात्रा में पतला मूत्र उत्सर्जित करते हैं और गलफड़ों या त्वचा के माध्यम से सक्रिय रूप से आयनों को ग्रहण करते हैं। समुद्री अस्थि-मछली समुद्री पानी के प्रति अल्पपरासरणी होती हैं, पानी खोती हैं और लवण प्राप्त करती हैं; वे समुद्री पानी पीती हैं, आंत में लवण के साथ पानी को अवशोषित करती हैं, और गलफड़ों में क्लोराइड कोशिकाओं के माध्यम से अतिरिक्त लवण का स्राव करती हैं, जबकि समुद्री पक्षी और सरीसृप लवण ग्रंथियों का उपयोग करते हैं। समुद्री अकशेरुकी और हैगफिश बड़े पैमाने पर परासरणी अनुरूपक होते हैं, और इलास्मोब्रैंक अपने आंतरिक परासरणीता को बनाए गए यूरिया के साथ बढ़ाते हैं। स्थलीय जानवर केंद्रित मूत्र और सूखे मल का उत्पादन करके, अभेद्य सतहों और व्यवहार के माध्यम से वाष्पीकरणीय हानि को कम करके, और चयापचय जल पर निर्भर करके पानी का संरक्षण करते हैं; कुछ रेगिस्तानी जानवर बिना पानी पिए भी जीवित रहते हैं। यूरीहेलाइन प्रजातियां व्यापक लवणता सीमा को संभालने के लिए परिवहन दिशा बदलती हैं।
Clinical relevance
अत्यधिक परासरणी नियामकों के तुलनात्मक अध्ययन द्रव और इलेक्ट्रोलाइट समस्थिति के सिद्धांतों और निर्जलीकरण और लवण लोडिंग के प्रति प्रतिक्रियाओं को स्पष्ट करते हैं जो जल संतुलन की समझ को रेखांकित करते हैं। यह प्रविष्टि चिकित्सा मार्गदर्शन के बजाय शैक्षिक संदर्भ सामग्री है।
History
ताजे पानी के जानवरों द्वारा सक्रिय लवण ग्रहण पर क्रोग के प्रयोगों से पता चला कि परासरणी विनियमन एक सक्रिय प्रक्रिया है, और श्मिट-नील्सन और अन्य द्वारा समुद्री मछली, लवण ग्रंथियों और रेगिस्तानी स्तनधारियों के तुलनात्मक अध्ययनों ने उन रणनीतियों की सीमा का खुलासा किया जो जानवर अपने पर्यावरण के खिलाफ पानी और लवण को संतुलित करने के लिए उपयोग करते हैं।
Key figures
- Knut Schmidt-Nielsen
- August Krogh
- Homer Smith
- James Gordon
Related topics
Seminal works
- schmidtnielsen1997
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- randall2002
Frequently asked questions
- समुद्री पक्षी निर्जलित हुए बिना समुद्री पानी कैसे पीते हैं?
- उनके पास लवण ग्रंथियां होती हैं, आमतौर पर आंखों या नथुनों के पास, जो एक बहुत ही केंद्रित लवण घोल का स्राव करती हैं, समुद्री पानी के साथ लिए गए अतिरिक्त लवण को हटाती हैं और पक्षी को संतुलन में छोड़ देती हैं।
- क्या कुछ जानवर बिना पानी पिए रेगिस्तान में रह सकते हैं?
- हाँ। कुछ रेगिस्तानी कृंतक अपने भोजन और चयापचय से पर्याप्त पानी प्राप्त करते हैं, जबकि बहुत केंद्रित मूत्र, सूखे मल और पानी बचाने वाले व्यवहार के माध्यम से नुकसान को नाटकीय रूप से कम करते हैं।