Osmoregulation bei Fischen und Meerestieren

Fische müssen durch Osmoregulation an den bedeutendsten ihrer Umweltfaktoren angepasst sein, den Salzgehalt im Wasser. Damit Salzwasserfische im Meer leben können und Süßwasserfische in einem an Mineralien armen Gewässer, nutzen sie die sogenannte Osmoregulation. Der Begriff stammt von dem Wort Osmose style=“font-weight: 400;“> ab. Noch einmal zur Erinnerung: Osmose ist die einseitig gerichtete Diffusion von Wasser durch eine semipermeable Membran hin zur höheren Ionenkonzentration.
Einfach erklärt ist Osmoregulation der Mechanismus, der es Fischen ermöglicht, im Meer oder in Flüssen zu schwimmen und ihren Wasserhaushalt konstant zu halten. Dies schaffen sie über die effiziente Abgabe und Aufnahme von Salzen über die Kiemen (Natrium- und Chloridionen) sowie über die Abgabe und Aufnahme von Wasser.

Süßwasserfische, wie der Karpfen beispielsweise, sind in ihrer Umgebung von Seen oder Flüssen hyperosmotisch. Das bedeutet, dass die Ionenkonzentration in ihren Zellen höher ist als die der umgebenden Flüssigkeit. Nach dem Gesetz der Osmose nehmen sie dadurch ständig Wasser auf.
Verschiedene Mechanismen der Osmoregulation bieten eine Erklärung, wie Süßwasserfische es schaffen, dem entgegenzuwirken. Zum einen trinken Süßwasserfische nicht und scheiden über den Urin große Mengen an Flüssigkeit aus. Außerdem können sie über ihre Kiemen, die mit Ionenpumpen ausgestattet sind, aktiv Salze aus dem Gewässer, in dem sie schwimmen, aufnehmen.

Die Osmoregulation bei Meeresfischen ist aufgrund der hohen Salzkonzentration, von der sie ständig umgeben sind, noch einmal etwas Besonderes. Sie sind hypoosmotisch im Vergleich zum Meerwasser, was bedeutet, dass aus ihren Zellen konstant Wasser ausströmt. Menschen könnten ohne die Möglichkeit, Süßwasser zu trinken, nicht im Salzwasser überleben. Sie würden aufgrund der Osmose zunehmend Wasser verlieren und austrocknen. Salzwasserfische, wie Scholle und Thunfisch, trinken große Mengen an Meerwasser. Dabei können sie über die Ionenpumpen ihrer Kiemen Salze abgeben. Zudem setzen Salzwasserfische nur geringe Mengen Urin ab, die über den Stoffwechsel entstehen, um auch hier möglichst wenig Flüssigkeit zu verlieren.
Doch Osmoregulation im Meerwasser kann auch anders funktionieren: Haie und Rochen beispielsweise können die eigene Salz-/Ionenkonzentration erhöhen, um weniger Wasser durch den osmotischen Druck zu verlieren. Dies geschieht, indem sie Harnstoff und Ionen einlagern.

Sogenannte periphere Süßwasserfische können sowohl im Süßwasser als auch im Salzwasser leben. Die Ionenpumpen, die bei Süß- und Salzwasserfischen vorhanden sind, um Salz abzugeben oder aufzunehmen, können hier je nach Umgebung umgestellt werden. Ein Beispiel für einen peripheren Süßwasserfisch als Spezialist der Osmoregulation ist der Lachs. Lachse können wandern und passieren so verschiedene Gewässer im Laufe ihres Lebenszyklus.