Osmorregulación en peces y anfibios por efectos de agua dulce y salada

Alejandro Fisher; Cárdenas Médali; Paniura Rosa; Segovia José; Estrada Evelyn.

Resumen: Los peces dulceacuícolas se comportan hiperosmóticamente con respecto al agua dulce que es más diluida. Mientras que los peces marinos se comportan hiposmóticamente con respecto al agua salada que es más concentrada, éstos animales deben regular su contenido de agua y sales, para evitar pérdidas de agua y sales y mantener su homeostasis. En anfibios de agua dulce, considerados como animales semiacuáticos, cuando son sometidos a un cambio en la salinidad más concentrado tienden a deshidratarse perdiendo agua a través de la piel y la orina, a si que se realizo los experimentos con ambas especies en dos medios de solución y aplicando un método directo, y como resultados en peces se obtuvo una rehidratación y deshidratación y lo mismo sucedió con el anfibio y se concluyo que ambas especies responden a diferentes medios son animales regulan su balance hídrico a través de las concentraciones de solutos.

Palabras clave: Osmorregulación, Semiacuáticos, Salinidad, Sapo.

Abstract: The freshwater fishes hiperosmóticamente behave with respect to fresh water is more diluted. While marine fish hiposmóticamente behave with respect to salt water is more concentrated, these animals must regulate the content of water and salt, to avoid loss of water and salts and maintain homeostasis. Amphibian freshwater considered semi-aquatic animals , when subjected to a change in salinity concentrate tend to dehydrate by losing water through the skin and urine, whether it is performed the experiments with both species by two television solution and applying a direct method , and as a result was obtained in fish dehydration and rehydration and so did the amphibian and concluded that both species respond to different media are animals regulate their water balance through solute concentrations .

Key words: Osmoregulation, Semiaquatic, Salinity, Toad.

Laboratorio de Fisiología Animal de la Universidad Nacional Federico Villarreal – Facultad de ciencias naturales y matemática.

INTRODUCCION

La osmoregulación es el proceso mediante el cual los seres vivos mantiene relativamente constante su medio interno, de manera que su composición química varíe muy poco. Para ello, los organismo deben regular la entrada y salida de agua, sales minerales y otras sustancias. (Antony, C. K. Y Thiobodeau 1993) Se basa principalmente en el movimiento de sustancias entre el fluido interno del organismo y el medio ambiente.

Para la realización de este proceso los seres vivos generalmente cuentan con estructuras, como sistemas excretores, órganos, tejidos, células y vacuolas. Estas estructuras se especializan en eliminar desechos tóxicos que se produce a partir

del metabolismo celular (Goldstein, L. l992)..Los peces teleósteos dulceacuícolas se comporta hipertónicamente con respecto al agua dulce debido a que la concentración de sales en el medio es menor que la del interior de la célula, es decir, que sus fluidos corporales son más concentrados que el agua que rodea al animal. Mientras que los teleósteos marinos se comportan hipotónicamente con respecto al agua salada que es más concentrada (sus fluidos corporales son menos concentrados que el agua que rodea al animal), (Dienhart, Ch.M. 1989), éstos animales deben regular su contenido de agua y sales, para evitar pérdidas de agua y sales y mantener su homeostasis.

Los peces de agua dulce que viven en un ambiente hipotónico, donde la concentración de sales es menor que en su interior, el agua tiende a entrar a las células y esta se hincha; para evitar la citólisis, (Schimdt- Nielsen. K. 1988). Los peces realizan la osmosis inversa, a través de la piel. La osmosis inversa es el proceso mediante el cual el agua es forzada a travesar la membrana, separándose de las sustancias disueltas en ellas. Los peces marinos toman permanentemente agua de mar por la boca y eliminan las sales por las branquias

gracias a células secretoras de sales (Hoar, W. S. 1986).

El sapo corredor Epidalea calamita (Frost 2011), son tolerantes a cierta concentración salina en el agua, siendo capaces de vivir tanto en aguas dulces como en ambientes salobres (Beebee, 1985; Gómez-Mestre, 2004; Gomez-Mestre & Tejedo, 2003, y 2005), aunque el margen de variabilidad ambiental al que están adaptados no contempla variaciones tan drásticas en la composición del agua, elemento en el que realizan su reproducción. (Teppeman 1986).Las altas concentraciones de sal producen un fuerte estrés fisiológico para muchas especies de vertebrados (GÓMEZ-MESTRE, 2004) siendo particularmente como anfibios y peces de agua dulce. Tanto el anfibio (sapo) considerados como animales semiacuáticos y los peces de agua dulce, son sometidos a un cambio de salinidad, donde a mayor concentrado de salinidad tienden a deshidratarse, perdiendo agua. (Eckert, R. 1990).

Por lo tanto en la presente práctica nuestro objetivo es describir los cambios fisiológicos que efectúan los peces y anfibios, cuando la concentración de su medio cambia. En cada uno de nuestros siguientes experimentos determinaremos la velocidad de deshidratación y la compararemos con la velocidad de rehidratación, con el peso de los ejemplares se determinará cuánta agua perdieron o ganaron, en respuesta a su capacidad osmorreguladora.

MATERIALES Y METODOS

El presente estudio fue realizado el 04 de octubre del 2013 en el laboratorio de fisiología animal de la UNFV - Lima, en la que se estudió al sapo (Bufo sp.) y al pez guppies (Poecilia sp). Tanto al sapo y al pez se los peso primero en una balanza, luego fueron sometidos a 0.05% de concentración de salinidad, luego al sapo se le coloco en una bandeja que contenía 10g de sal por 2L de agua y al pez en un vaso Beaker que contenía 0.25g de

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sal por 500 ml de agua. El sapo y el pez fueron pesados continuamente en la balanza en los tiempo correspondiente de 1min, 3 min, 6 min y 9 min, luego de ser colocados en la salinidad;

después de realizar este procedimiento, nuevamente fueron sometidos a 0.05% de concentración de azúcar y repitió el mismo procedimiento que con la sal.

RESULTADOS:

Tanto al sapo y al pez que fueron sometidos a la salinidad y al azúcar, dando resultado del peso en diferentes tiempos como se muestran en la tabla 1 y 2

Tabla 1: Se muestra los resultados donde al sapo es sometido tanto a la sal y al azúcar en diferentes tiempos

salinidad 0.05% Azúcar 0.05%

Tiempo (minutos) Peso (gramos) Tiempo (minutos) Peso (gramos)

0 185.3 1 185.0

1 184.9 3 185.2

3 184.6 6 185.4

6 184.4 9 185.6

Al comparar la grafica, donde al sapo que fue sometido a la sal en diferentes tiempos se observa que ha disminuido su peso, es decir, se ha deshidratado; en cambio en el azúcar ha aumentado su peso..

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Tabla 2: muestra los resultados donde el pez es sometido tanto a la sal y al azúcar en diferentes tiempos

salinidad 0.05% Azúcar 0.05%

Tiempo (minutos) Peso (gramos) Tiempo (minutos) Peso (gramos)

0 2.8409 1 2.8676

1 2.8992 3 2.9015

3 2.9108 6 2.8980

6 2.8770 9 2.9145

9 2.8777

En la grafica se puede observar que habido un error al realizar los pesos debido a un mal manejo de la metodología, posiblemente producto del tamaño pequeño del pez y la calibración de la balanza; puesto que el pez debería disminuir su peso en la salinidad y aumentar su masa en la dilución del azúcar.

DISCUSIÓN:

Se sabe que el agua de mar contiene cantidad de sales, con una densidad media de alrededor de 35 gramos por litro, que al disolverse en el agua se separan y forman iones: de sodio ión positivo, de cloruro ión negativo (Torres C. 2004).

Por otro lado, el cuerpo de los peces y sapos así como cualquier animales presentan un órgano osmoregulador (Fanjul, M. L. et al. 1998), en el caso de los peces el órgano encargado de la osmoregulación son las células de cloruro las cuales se ubican en las branquias del pez y están encargadas de la captura activa de iones cloro y sodio y al someterlos a deshidratación (Eckert, R. 1990) les produce un desequilibrio debido a que consume mayor cantidad de agua para eliminar sales, hay grandes volúmenes de orina con sales

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y plasma, perdida de agua y sales por las heces, ya que los peces de rio o de agua dulce su cuerpo son hiperosmoticamente con respecto al agua que circula en su exterior y al cambiar el ambiente a agua salada dejan de beber agua, ocasionando pérdida de peso y estrés (Fanjul, M. L. et al. 1998).

En el anfibio, la deshidratación se realizó con agua salada (sal de mesa), su sistema de osmoregulación es cutáneo y sus riñones al someterlos en agua salada estamos forzándolos a una privación de acceso a agua. Estos animales no consumen altas cantidades de agua por ser terrestres (Schmidt, R. F. y Thews, A. 1993). Pero en nuestro experimento la pérdida de agua fue demasiado bajo observándose que no perdia peso. Probablemente como tienen una cutícula gruesa no permitía la perdida de agua interna. La rehidratación se realizó con agua dulce (azúcar de mesa) la concentración de sales es mínima en el medio externo, por lo cual el pez se recupera su peso llegando incluso a pasar. En el experimento no hubo mucha diferencia en la recuperación de eso tal vez debido a la balanza que no presentó mayor precisión y sensibilidad.

CONCLUSION:

Ambas especies responden a diferentes medios son animales regulan su balance hídrico a través de las concentraciones de solutos. La deshidratación en los peces que disminuye a mayor tiempo de exposición con el medio salino, porque el pez pierde agua para poder alcanzar una osmoregulación. En la rehidratación se observa un aumento de su peso a mayores tiempos de exposición en medio azucarado pero se percibe poco probablemente. Los peces marinos eliminan el agua por su piel, por lo que beben agua para recuperarla. Por lo que su organismo le concede dos formas de eliminar el aporte excesivo de sal: la orina y el epitelio branquial. Los peces de río absorben el agua por su piel, por lo que excreta el agua para no acumularla, compensan las pérdidas hídricas reduciendo la diuresis y tomando agua de mar, cuya sal es eliminada por las branquias

En el caso del anfibio sucedió similar al de el pez de agua dulce cuando estuvo sometido a condiciones salinas el anfibio se deshidrato ocasionándole perdida de peso y lo contrario sucedió al someterle a la solución que contenía azúcar por que es un organismo que regula su balance hídrico a través de las concentraciones de solutos y es un animal hiperosmótico.

CUESTIONARIO

1. ¿Cuál es la interpretación fisiológica de las velocidades de deshidratación y rehidratación en peces y anfibios?

La velocidad de deshidratación y rehidratación varía con la cantidad de sal absorbida y el medio en el que se encuentra. Tal es así que los animales que viven en agua dulce tienden a ser hiperosmóticos y tienen que perder agua para evitar hincharse y como el medio es pobre en sales tienden a perder a lo largo sus sales. Ellos eliminan el agua mediante una orina muy diluida, luego las sales pérdidas son reemplazadas mediante el alimento ingerido. Otra forma es también el transporte activo de sales desde el medio externo diluido, a través del epitelio al líquido intersticial y a la sangre. Esta forma la llevan a cabo los epitelios como los de la piel de los anfibios y los de las branquias. Ahora cuando un pez de agua dulce pasa a vivir en un ambiente salino este aumenta sus niveles de cloruro.

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En agua dulce se captan sales activamente al interior de la célula, y en agua salada se excretan activamente las sales y todo esto está controlado por dos hormonas: prolactina para el paso de agua de mar a agua dulce y la cortisol el paso de agua dulce a agua marina.

2. ¿Qué variables influyen en la velocidad de deshidratación y rehidratación? ¿Por qué?

Una de las variables que va influir en la velocidad de deshidratación y rehidratación además de la concentración salina del medio, del peso del animal es también el tiempo en el que ha estado sometido el animalito a una concentración ajena a su medio habitual. Si ha estado sometido a una deshidratación por más tiempo entonces se demorará más en rehidratarse; su regulación será más lenta.

La regulación de la concentración de sales en el medio interno varía según el medio en el que vivan. Por ejemplo.

Los peces de agua dulce viven en un medio hipotónico, por lo que el agua tiende a entrar en su cuerpo de forma continua por ósmosis y a través de las branquias. Por ello, tienen que eliminar el exceso de agua, para lo cual los riñones reabsorben las sales pero muy poca agua, con lo que la orina está muy diluida y es abundante.

Por el contrario, los peces de agua salada están expuestos a una pérdida continua de agua por ósmosis, ya que el medio en el que viven es hipertónico. Los Teleósteos marinos son hipotónicos. El agua tiende a salir con lo que beben y entra gran cantidad de sales. Del 70-80% del agua se absorbe en el epitelio intestinal y pasa a la sangre. El Ca2+, Mg2+ y SO42- se excretan con la orina, y el Na+, Cl- y K+ por las branquias.

En los anfibios debido al problema de desecación, ellos han de conservar el agua, pero a la vez deben eliminar los productos de desecho nitrogenado.No tienen tegumento impermeable pues lo necesitan para respirar, sin embargo tienen estrategias comportamentales como vivir cerca del agua o en ambientes muy húmedos. Ello acumulan agua en la vejiga urinaria, ésta cede agua al líquido extracelular en verano, y en épocas húmedas le cede las sales. En la piel hay unos canales por los que pueden captar agua.

3. Explique qué ocurriría si en agua dulce de rehidratación, antes de colocar sus animales de estudio, usted le adiciona gelatina sin color al 0.1%.

La gelatina se deshace en el agua en cuanto entra en contacto con ella y puede ser una gran ayuda en la rehidratación del pez además de contener vitaminas, minerales y componentes químicos favorables para el animal en este caso peces y anfibios. La gelatina es usada desde hace ya un buen tiempo en la rehidratación de ciertos animales y en la elaboración de alimentos (papillas) para peces.

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Laboratorio de Fisiología Animal de la Universidad Nacional Federico Villarreal – Facultad de ciencias naturales y matemática.