biologi: laksens grunnleggende fysiologi laksens grunnleggende fysiologi aquatraining 2017, 18-25...
Post on 29-Mar-2019
256 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Fysiologi: Studerer hele fisken og dens organer
Hvordan forsynes musklene med oksygen?
Hva er optimal temperatur?
Hvor lite oksygen tåler den ?
Hvordan reguleres ionene i kroppen?
Hvordan finner den veien?
Hvor lenge kan den sulte ?
Hvor fort kan vokse?
Hvor fort kan den svømme?
Først: fisk (beinfisk) generelt
• De mest suksessfulle vertebrater (ryggstrengdyr) på jorda
• Lever i «alle» vannforekomster
• Tåler (noen arter) svært lave oksygenkonsentrasjoner
Gjellenes system for gassopptak
• Motstrømsprinsippfor effektivt O2opptak
• Stort areal
• Enveis pumping av vann• Munnhule: trykk• Gjellelokk: sug
• Hvert hjerteslag fyller hele gjellen med nytt blod
Ca2+ + HCO3-→ CaCO3(s)
SEDIMENT
Drikking: Ca2+
og Mg2+
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6 H2O + xATP
CO2(aq) + H2O ↔ HCO3- + H+
↔ CO32- + H+
CO2(aq) + H2O ↔ HCO3- + H+
↔ CO32- + H+
LUFT
SJØVANN
pH i arterielt blod: 7,8pH i venøst blod: 7,3pH i tarm: 8.4-9.0
pKa1 = 6,35 pKa2 = 10,33
FISKEN DRIKKER SJØVANN MED TOVERDIGE IONER SOM BINDES TIL CO3
2- OG FELLES UT SOM FASTE KARBONATER, UTFELLINGSREAKSJON
O2 (g)
DIF
FUSJ
ON
O2 (aq)
DIFFU
SJON
CO2 (g)Partialtrykk av hver enkelt gass avgjør diffusjonsgradient og løselighet
DIF
FUSJ
ON
pH i vann avhenger av CO2 akkumulering
NH3 (aq) + H2O ↔ NH4+ + OH-
Na+
Cl-
Utskilling av ioner i sjøvann, Opptak av ioner i ferskvann
Aerobic metabolic scope (Fry, 1947)
• Aerobic metabolic scope (Fry, 1947): Aerobic scope is the maximum amount of oxygen available for any aerobic activity above routine• Et vekselvarmt dyrs “energibudsjett”består av flere faktorer som hver
begrenses av den totale oksygenopptakskapasiteten. Denne er sværttemperaturavhengig.
• Problemer oppstår når summen av behov overskrider kapasiteten
• OCLTT Hypotesen*: oxygen- and capacity-limited thermal tolerance• Temperaturtoleranse (og andre kapasitetsfaktorer) hos laksefisk begrenses av
oksygentransportkapasitet
*Pörtner HO, Farrell AP. (2008) Physiology and climate change. Science 322: 690–692.
• SMR: Standard metabolsk rate(minimum for opprettholdelse av livsfunksjoner over tid)
• MMR: Maksimal metabolsk rate (maksimal opptakskapasitet)
• AS: Aerobt scope (MMR-SMR)• Kapasitet som kan brukes til
• Vekst og fordøyelse (SDA)• Aktivitet• Håndtering av belastninger
• Summen av disse kan ikke overstige AS, og må prioriteres mellom!
• Samme hvordan vi måler prestasjon hos laksefisk, ligger optimum i et relativt smalt temperaturintervall!
• Over optimum går det bratt nedover (=kapasitetsbegrensning)
Allometri: Lavere (relative) prestasjoner med økende størrelse • Forholdet mellom overflate og volum endres.
https://www.mattilsynet.no/fisk_og_akvakultur/akvakultur/drift_av_akvakulturanlegg/vedlegg_til_horingsbrev__vurdering_av_vannkvalitet_etter__22.22205/binary/Vedlegg%20til%20h%C3%B8ringsbrev%20-%20vurdering%20av%20vannkvalitet%20etter%20%C2%A7%2022
Ioneregulering: laksen er ekstermsportsutøver!
• Osmoregulator!• Holder indre konsentrasjon av salter og
vann konstant, uavhengig av vannets salinitet.
• Anadromi: få fiskearter klarer dette i både ferskvann og saltvann
• Nesten ingen andre fiskearter klarer dette ved så lav kroppsstørrelse!
• Laksen klarer dette ved lav temperatur!
• Hvorfor er kroppsstørrelse og temperatur viktig?
Na+: 140 mMK+: 5 mMCl-: 135 mM
Ferskvann
Na+: 145 mMK+: 5 mMCl-: 140 mM
Sjøvann
Forskjell i ionekonsentrasjon mellom fisk og vann
Na+: 0,165 mMK+: 0,008 mMCl-: 0,186 mM
Na+: 469 mMK+: 10 mMCl-: 546 mM
600 til 800 ganger høyere konsentrasjon inne i fisken 3 til 5 ganger lavere konsentrasjon inne i fisken
Ferskvann Sjøvann
Forenklet oversikt over ioneregulering:Kjemiske diffusjonsprosesser, aktiv transport og utskiling via urin/feces
H2ONa+
Cl-
Aktiv transport
Osmose
H2O
Tynn urin, stort volum
Na+
Cl-
Diffusjon
Na+
Cl-
Aktiv transportOsmose
H2O, ioner
Konsentrert urinMg2+ (og Ca2+)
X
Ferskvann: kampen for å holde på ionene og kvitte seg med vannet• Gjeller:
• Tar opp ioner via kobling til transport av H+ og HCO3
- (fra CO2)
• Nyrer:• Holder tilbake ioner og lager svært
fortynnet urin
• Tarm: • Drikker ikke (lite)
Sjøvann: «som å være i ørkenen og drikke saltvann»
• Gjeller: • Skiller ut Na+ og Cl- (krever
energi, ATP, indirekte)
• Tarm: • tar opp Na+ og Cl- (diffusjon)
for å ta opp vann (osmose)• Feller ut Ca2+ og Mg2+ for å ta
opp vann (osmose)• Skiller ut HCO3
- for å felle ut Ca2+ og Mg2+ (krever energi, ATP)
• Nyrer:• Skiller ut Mg2+ i urin
top related