Vijver: drinken vissen eigenlijk?

Daarom kunnen zeevissen dan ook niet in het zoete water leven en zoetwatervissen niet in zee. En hoewel er wel degelijk levende wezens (ook sommige vissen) bestaan die zowel in zoet als in zout water kunnen leven, zijn dat er toch maar zeer weinig. Op onze planeet kunnen twee grote verschillende waterleefgebieden onderscheiden De wereldzeeën, die tweederde van de wereldoppervlakte beslaan, en de zoete binnenwateren waartoe alle beken, rivieren, meren, kanalen vijvers en sloten behoren. In beide gevallen gaat het om een waterleefgebied maar toch hebben beide leefgebieden een totale andere levensgemeenschap. Dat komt niet omdat ze zo enorm in grote verschillen – ten slotte bestaan er ook reusachtige binnenmeren - maar omdat deze wateren een totaal ander zoutgehalte hebben.

We weten allemaal dat zeewater een beetje zout smaakt Maar hoe komt het nu dat het in het zeewater opgeloste zout zo een grote invloed op de levensgemeenschap heeft?

Voor we deze vraag beantwoorden moeten we eerst weten hoe de verschillende zoutgehaltes ontstaan. Want niettegenstaande de geografische scheiding tussen de zee en het zoete water, bestaan er toch ook overeenkomsten. Onder invloed van de zonnewarmte verdampt het water aan de zeeoppervlakte en worden wulken gevormd. Het zout blijft daarbij achter in de zee want anders zou de regen, die ten slotte uit die wulken weer naar beneden komt een beetje zout zijn De wulken transporteren het verdampte water naar het land waar het als regen sneeuw of hagel naar beneden komt. Dit regen sneeuw of hagelwater verzamelt zich soms onder de aardoppervlakte in beken en stroompjes die ten slotte als grote diepe rivieren terugstromen naar zee. Tijdens dit proces worden in het water kleine nauwelijks meetbare hoeveelheden zouten uit het land opgelost en naar zee getransporteerd Als gevolg daarvan komt er onafgebroken zout in zee dat oneindig langzaam en in miljoenen jaren tot een enorme hoeveelheid is aangegroeid De conclusie die hieruit getrokken kan worden is dat de oertijd, en bij het ontstaan van de wereld, de wereldzeeën met zoet water waren gevuld. Het gebied waar de rivieren in zee stromen en het zoete water zich met het zoute vermengt noemen we de brakwaterzone. Het zoutgehalte van het water verschilt er sterk en loopt van zeer gering tot zeer hoog, totdat van zuiver zeewater toe. Zulke gebieden kunnen soms enorm uitgebreid zijn. Het beste voorbeeld daarvan is de Oostzee, waar het zoutgehalte bij Finland twee tot vijf promille en 35 promille in het Kattegat en Skagerrak, wat al overeenkomt met het gemiddelde zoutgehalte van de wereldzeeën.

Waterdoorlatende huid
Waarom kunnen zeevissen niet in zoet water en zoetwatervissen niet in zee leven? De mens kan toch immers wel in beide soorten zwemmen en zelfs een paar vissoorten zoals paling en zalm lijkt het ook geen moeite te kosten van het zoete water naar de zee te trekken en omgekeerd. Om het maar simpel te zeggen, de reden dat zoetwatervissen niet in zee en zeevissen niet in zoet water kunnen leven is het gevolg van de constructie van hun huid. De huid van waterbewoners is in tegenstelling tot die van landbewoners min of meer waterdoorlatend. Dat is tevens de reden waarom waterbewoners op land uitdrogen. Om nu te kunnen begrijpen wat het zoutgehalte van het water met de hele zaak heeft te maken, moeten we een klein beetje fysica behandelen. U weet allemaal dat zout in water oplost en dan onzichtbaar voor ons is geworden we noemen dat zoute water een zoutoplossing. Zeewater is eigenlijk niets anders dan zo'n zoutoplossing, en wel van ca 3,5%. Dat betekent dus dat in een liter zeewater (1000 gram) 35 gram zout is opgelost. Omdat van het land onafgebroken grote hoeveelheden zoet water in zee stromen is het zoutgehalte in de nabijheid van de kust vaak lager.

In de tropen echter bevat het zeewater vooral aan de oppervlakte, vaak meer zout daar grote hoeveelheden water door de intensieve zonnewarmte verdampen. Dat de wereldzeeën gemiddeld toch hetzelfde zoutgehalte bezitten is het gevolg van een natuurkundige wet. Als we in een emmer water heel voorzichtig zout water en zoet water gieten, zo dat het zich met (of bijna niet) met elkaar vermengt en laten het dan geruime tijd staan, dan zullen we bemerken dat beide soorten water zich toch, zonder dat we geroerd hebben, helemaal met elkaar hebben vermengd. Door of het zoete of het zoute water te kleuren (met inkt vb ) kan men dit verschijnsel goed zichtbaar maken. Dit proces wordt diffusie genoemd en treedt op als water met verschillende zoutgehaltes bij elkaar komt. Er zal dan een vermenging plaatsvinden die net zolang doorgaat tot de gehele watermassa hetzelfde zoutgehalte heeft gekregen. Dit proces verloopt echter zeer langzaam in vergelijking tot de vermenging die plaatsvindt onder de invloed van wind, golven en stromingen. Als we nu het zoute water en het zoete water van elkaar scheiden door een poreuze wand (permeabel vlies noemt men dat in de natuurkunde) die alleen de watermoleculen doorlaat maar niet het opgeloste zout dan vindt de zogenaamde osmose plaats. Om dit verschijnsel te begrijpen moeten we de poreuze scheidingswand zien als een super fijne filter dat alleen de waterdeeltjes doorlaat en de zoutdeeltjes tegen houdt omdat deze groter zijn dan de waterdeeltjes. Als we nu zout water en zoet water van elkaar gescheiden hebben door die poreuze wand blijkt er ook in dit geval een proces te ontstaan dat er naar streeft de zoutconcentratie in zout en zoet water gelijk te maken. Het gevolg is dat het zoete water door de wand naar het zoute water trekt en dit verdunt, terwijl de omgekeerde weg (zout naar zoet) met mogelijk is. Er vindt dus wel een vermenging plaats maar slechts in een richting. Daarom stijgt het water in het zoute gedeelte en wel zo ver tot het gewicht van het hoger staande water even groot is als de kracht die deze vermenging tot stand brengt. Deze kracht (osmotische druk) is afhankelijk van het zoutgehalte van het water en wordt door de verdunning natuurlijk steeds kleiner. Het proces duurt zo lang tot het systeem in evenwicht is.

Water kleurstof 10 ml - Oranje

^€2⁷⁵

Bekijk in onze webshop

Water kleurstof 10 ml - Roze

^€2⁷⁵

Bekijk in onze webshop

Zeedieren drinken voortdurend
Als we bij ons experiment het vat met zout water hermetisch zouden hebben afgesloten zodat de waterspiegel niet had kunnen stijgen dan zou de poreuze wand als gevolg van de toenemende druk waarschijnlijk zijn geploft. En daarmee zijn we weer bij onze in zee levende dieren want de huid van alle in zee levende dieren (en planten) zijn zulke poreuze wanden. En omdat alle lichaamsvochten zoals, bloed, lymfevocht enz zoutoplossingen zijn vindt aldoor als het omringende water met precies hetzelfde zoutgehalte heeft als het lichaamsvocht, osmose plaats. Is het zoutgehalte in het lichaam lager dan van het water, zoals bij zeedieren vaak het geval is, dan gaat het water vanuit het lichaam naar de hogere zoutconcentratie in het omringende water het dier verliest dus vocht

In het zoete water daarentegen. waar het zoutgehalte in het lichaam altijd hoger is dan van het omringende water, dringt water het lichaam door de huid naar binnen en het dier zou tenslotte uit elkaar ploffen als het geen inrichting bezat die dat verhinderde. De inrichting bestaat uit een goed functionerend niersysteem dat het binnengedrongen water weer naar buiten werkt. Of met andere woorden. Zoetwatervissen urineren.

Maar nu de zeevissen, hoe kunnen die zich beschermen tegen een volledig uitdrogen. Dat is heel eenvoudig. Ze doen dat precies als de mens door water te drinken. En omdat de nieren van vissen anders geconstrueerd zijn dan van de mensen kunnen ze zout water drinken wat ons niet zo goed bekomt.

De nieren hebben ook nog tot taak het zoutgehalte van het lichaam te regelen, en om ze in goede conditie te houden drinken de vissen zoveel dat de nieren niet alleen het door osmose verloren vocht aanvullen maar ook nog urine produceren. Nu kunt u zelf al de vraag beantwoorden wat er gebeund als men een zeevis in zoetwater zet. Omdat hij op water drinken is ingesteld blijft het beest water drinken bovendien drinkt ook nog water zijn lichaam binnen tengevolge van osmose, omdat zijn lichaamsvocht zouter is dan het water waarin hij zwemt. Tegen zulke watermassa's kunnen de nieren van zeevissen die op een kleine urineproductie zijn ingericht niet op. Hoewel ze nu wel niet meteen uit elkaar zullen ploffen, sterven de vissen toch snel als gevolg van het verminderde zoutgehalte van de lichaamsvochten. Minder stevige zeebeesten zoals kwallen ploffen inderdaad uit elkaar als je ze in zoetwater zet. Bij een zeepier kan men heel goed waarnemen hoe sterk hij opzwelt als men hem in zoet water legt.

Hoe zou het nu een zoetwatervis vergaan als je hem in zout water zet? Wel, die zou helemaal uitdrogen omdat hij niet gewend is water te drinken. Maar zelfs al zou hij dat doen het zoute water zou hij net zo min verdragen als wij. Door het ontwijken van water door de huid verminden de hoeveelheid lichaamsvocht snel waardoor de nieren al meteen niet meer kunnen functioneren.

Bovendien krijgt dit vocht een veel te hoog zoutgehalte omdat alleen zuiver water als gevolg van osmose door de huid naar binnen trekt en het zout achterblijft. Vanzelfsprekend vinden daarbij in het lichaam van een vis verschillende en ingewikkelde processen plaats. De regeling van het zoutgehalte en de samenstelling van het lichaamsvocht hebben in hoge mate te maken met de waterhuishouding van het dier en zelfs al zou het tekort aan water kunnen worden aangevuld of een te grote hoeveelheid water kunnen worden weggewerkt dan nog zou de veel ingewikkelder zoutverdeling totaal in de war raken en tot een snelle dood van het dier voeren. Zoals al gezegd laat de huid uitsluitend water door. Daarom moeten alle in het water levende organismen er tegen vechten met op te zwellen of in elkaar te schrompelen.

Omdat hierbij natuurlijk erg veel energie wordt gebruikt hebben veel dieren beschermingen ontwikkeld om de wateruitwisseling over het gehele lichaamsoppervlak te voorkomen.

Zo bieden bij vissen de schubben, samen met de dikke slijmlaag, een uitstekende bescherming. Hoe belangrijk juist die slijmlaag is kan men bijzonder goed aantonen bij onze paling, die ten slotte zowel in zee als in zoetwater kan leven, en dan ook is uitgerust met een bijzonder dikke en taaie slijmlaag.

Verwijdert men die slijmlaag dan blijkt de vis in zoet water snel zwaarder te worden als gevolg van het opgenomen water. Terwijl als men deze vis zonder slijmlaag in zeewater plaatst, het zoutgehalte in het bloed van de aal snel stijgt tengevolge van vochtverlies.

Dit experiment toont ons eens te meer hoe belangrijk het is een vis zo te behandelen dat de slijmlaag, die bovendien nog een bescherming vormt tegen ziekteverwekkers niet beschadigd wordt. Ook snotolven en zeegrondels hebben een dikke slijmlaag. Men vindt ze dan ook in zeer zoute golven, langs gewone kusten en zeer zoet brakwater.

Een kwal ploft uit elkaar in zoet water
Bij vissen en kreeften alsook bij de meeste andere dieren die een beschermende huid bezitten vindt de waterafgifte (opname) hoofdzakelijk plaats door het zachte weefsel van kieuwen, bek en keel. Andere zeebewoners die geen beschermende huid bezitten zoals vb. veel eencellige diertjes en kwallen hebben een ander trucje ontwikkeld. Hun lichaamvochten hebben precies hetzelfde zoutgehalte als het hun omringende water waardoor helemaal geen waterwisseling (verlies of opname) plaats vindt. Wordt zo'n kwal echter door een stroming meegevoerd in het mondingsgebied van een rivier dan zwelt hij op en ploft uit elkaar. Onbeschermde zoetwaterdieren moeten echter al het binnengedrongen zoete water weer naar buiten werken, omdat zij hun zoutgehalte natuurlijk niet kunnen aanpassen aan het geringe zoutwatergehalte van het water waarin ze leven Ook neemt een zoetwatermossel per dag het zesvoudige van zijn lichaamsgewicht aan water op, een door een pantser beschermde rivierkreeft slechts 3,8% van zijn eigen gewicht . Karpers, kroeskarpers aal en zalm nemen per dag en per kg lichaamsgewicht 60 - 106 gram water per dag op. Het verschil tussen de zee en het zoete water wordt duidelijk als we de kraakbeenvissen eens onder de loep nemen. Zo produceert de zoetwaterzaagvis (Pritis microdon) 50 tot 100 maal zoveel urine als zijn neef in zee. Zee en zoetwaterdieren passen zich dus op een verschillende manier aan hun milieu aan, iedere verandering in het milieu voert tot storingen in het lichaam van het dier. Slechts een paar soorten zijn in staat één of meerdere malen in hun leven van zee naar het zoete water te trekken of van het zoete naar het zeewater. De bekendste onder hen zijn de wolhandkrab, de spiering, de zeeprik, de aal, de zeeforel, de zalm en het stekelbaarsje. Deze dieren hebben de mogelijkheid zich langzaam aan te passen aan verschillende zoutconcentraties. Als ze vanuit zee het zoete water optrekken stellen die nieren zich in op het vasthouden van zout en een hogere productie van urine. Bij de trek naar zee echter ontwikkelen de nieren het vermogen het overtollig, met het zeewater opgenomen zout weg te werken. Tijdens de paartijd verliezen de dieren meestal de mogelijkheid zich aan het andere milieu aan te passen en moeten daarom naar hun eigenlijk tehuis terugkeren. Zo zoeken de wulhandkrab en de aal weer het zoute water op terwijl de zeeforel, de zalm, de spiering, de zeeprik en het stekelbaarsje weer naar het zoete water terugkeren. Dieren die in beide gebieden echt thuis zijn en zich dus zowel in zee als in het zoete water voortplanten zijn niet bekend.