Miksi karppeja ei saa syöttää leivällä？ Salattu tarina “osmosista”

Olen Kuwako Ken, tiedevalmentaja. Joka päivä on koe.

Puiston lammikko – porttisi tieteen ihmeisiin!

Aurinkoisena päivänä satut kävelemään puiston lammikon ohi. Näet veden pinnalla karppiparven uiskentelevan rauhallisesti. Kun joku lähestyy, ne kerääntyvät kuin imurin vetäminä. Se näyttää niin hellyttävältä, että tekee mieli heittää niille hieman ruokaa.

Mutta sitten silmiini osui aivan sen vieressä seissyt, muuten täysin tavallinen, varoituskyltti.

”Älä ruoki karppeja” – luki siinä.

Miksi ruokinta on kielletty? Kyltin takana piilevä syvällinen tiede

Älä anna lammikon linnuille tai karpeille leipää, sillä se sisältää liikaa suolaa.

Tämän tyyppisiä kylttejä näkee usein. Mutta tähän kylttiin oli yllättäen kirjoitettu yksityiskohtaisesti erikoistunutta tieteellistä tietoa. Teipillä tiiviisti täyteen kirjoitettu teksti näytti melkein laboratorioteesiltä. Rehellisesti sanottuna se saattaa olla hieman vaikea ymmärtää jopa lapsille. Mutta juuri siksi tämä rehellisyys ja siihen sisältyvä rakkaus eläimiä kohtaan ja intohimo tiedettä tekivät minuun syvän vaikutuksen.

Kalan elimistön suolapitoisuus on noin 0.9 prosenttia. Makeanveden kaloilla kehon sisäinen suolapitoisuus on korkeampi kuin ympäröivässä vedessä, joten osmoosin vuoksi vettä virtaa jatkuvasti kehoon. Runsas suolan saanti nostaa kehon sisäistä suolapitoisuutta. Makeanveden kalat eivät juo juuri lainkaan vettä, mutta vesi pääsee sisään kiduksista. Koska solut räjähtävät, jos vettä virtaa sisään jatkuvasti, kalat poistavat ylimääräisen veden jatkuvasti virtsana. Jatkuva poistaminen rasittaa munuaisia ja muita elimiä. Liiallinen suola ei ole hyväksi ihmisille eikä karpeille.

Karppien ruumiiseen kätketty osmoosin salaisuus

Kaloille, erityisesti makeanveden kaloille, kuten lammikoissa eläville, meidän tarjoamamme leivän sisältämä ”suola” voi muodostua hengenvaaralliseksi ongelmaksi. Kuten kyltissäkin mainittiin, kalan kehon sisäinen suolapitoisuus pidetään noin 0.9 prosentin tasolla, aivan kuten ihmisillä. Toisaalta makeanveden suolapitoisuus, jossa ne elävät, on lähes nolla. Tässä avainasemassa on fysiikan tunneilla opittu ilmiö, osmoosi.

Osmoosi on ilmiö, jossa kahden eri pitoisuuden omaavan nesteen ollessa kosketuksissa toisiinsa puoliläpäisevän solukalvon (tai sitä muistuttavan ohuen kalvon) erottamana, vesimolekyylit pyrkivät siirtymään alhaisemman pitoisuuden alueelta korkeamman pitoisuuden alueelle. Tämän periaatteen mukaan makeanveden kalan kehoon (korkeampi suolapitoisuus) virtaa jatkuvasti ympäröivää lammikkovettä (alhaisempi suolapitoisuus).

Jos makeanveden kala saa liikaa suolaa, sen kehon sisäinen suolapitoisuus nousee. Tällöin osmoottinen paine voimistuu entisestään, ja ympäröivä vesi pyrkii entistä voimakkaammin tunkeutumaan kehoon. Jos vettä pääsee liikaa soluihin, ne täyttyvät vedellä ja pahimmassa tapauksessa on olemassa vaara, että ne räjähtävät.

Kuinka makeanveden kalat sitten säätelevät kehon vesimäärää? Ne eivät juo vettä aktiivisesti kuten me, mutta ne ottavat vettä sisään kidusten kautta hengityksen vuoksi. Tämän vuoksi ne ylläpitävät kehon suola- ja vesitasapainoa poistamalla jatkuvasti ylimääräisen veden virtsana. Tämä muistuttaa sitä, kuinka meidän munuaisemme säätelevät kehon vesimäärää. Kuitenkin liiallinen suolan saanti ja tästä johtuva liiallinen poistotyö rasittavat munuaisia ja muita elimiä. Ihmisillekin sanotaan, että liiallinen suolan saanti ei ole hyväksi, ja sama pätee karppeihin. Itse asiassa makeanveden kaloille se on elinvoimaan vaikuttava vakava ongelma.

Makeanveden ja merikalojen vastakkaiset selviytymisstrategiat

Mielenkiintoista on myös se, että makeanveden kalojen ja merikalojen reagointi osmoosiin on täysin päinvastainen. Ne ovat kehittäneet uskomattoman järkevät kehon mekanismit selviytyäkseen täysin vastakkaisissa ympäristöissä.

• Merikalat: Koska meriveden suolapitoisuus (noin 3.5%) on korkeampi kuin niiden ruumiinnesteen (noin 1%), osmoosi pyrkii jatkuvasti riistämään vettä niiden kehosta mereen (vesi pyrkii karkaamaan). Estääkseen tämän kuivumisen, ne juovat aktiivisesti merivettä ja poistavat ylimääräisen suolan kiduksistaan säilyttääkseen kehon vesitasapainon.
• Makeanveden kalat: Koska makeanveden suolapitoisuus on alhaisempi kuin niiden ruumiinnesteen (noin 1%), makeaa vettä pyrkii jatkuvasti virtaamaan sisään niiden kehoon. Poistaakseen tämän ylimääräisen veden ne juovat vettä hyvin vähän ja säätelevät kehon vesimäärää poistamalla suuria määriä laimeaa virtsaa samalla kun ne ottavat vettä sisään kidusten kautta.

On todella hämmästyttävää, miten puiston kyltistä avautuu näin syvällinen ja suuri elämän mysteeri ja rationaalinen tieteen maailma. Arkipäiväisten ilmiöiden kautta tieteen ihmeiden tutkiminen on parasta oppimista.

Yhteydenotot ja pyynnöt

Tiede on ihmeellistä ja hauskaa! Olen koonnut selkeät ohjeet hauskoista tieteellisistä kokeista, jotka voit tehdä kotona, ja niihin liittyvistä vinkeistä. Käytä hakua löytääksesi lisää!

・Lisätietoja ylläpitäjä Kuwako Kenistä löydät täältä ・Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekurssit, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä ・Artikkelipäivitykset lähetetään X:ssä!

Tiedekanavalla julkaistaan kokeiluvideoita!