Koldt vand og salt i blodet

14825-87

Fisk er ikke ensvarme som vi selv. De er vekselvarme. De er derfor kolde indeni, når det er koldt udenfor. Og varme, når det er varmt.

Men fisk har som alle andre højere organismer brug for at opretholde en konstant indre saltbalance for at overleve.

Fisk er nødt til at opretholde en konstant indre saltbalance for at overleve – uanset om de lever i rent ferskvand eller det salteste saltvand. De er nødt til at sikre, at der altid er den samme saltkoncentration inde i cellerne. Ellers fungerer disse ikke. Og fiskene gør det via en sindrig dansk “opfindelse”, der endte med intet mindre end Nobel-prisen!

Men det er ikke så ligetil endda at opretholde en konstant saltbalance, når man befinder sig i vand, der er mere eller mindre salt end én selv. Faktisk så har fisk i saltvand eksakt det modsatte problem af fisk i ferskvand.

I saltvand er det omgivende vand nemlig mere salt end fisken, hvorfor vand ved diffusion vil suges ud af fisken – via en proces, der kaldes osmose. Fisken i saltvand vil derfor udtørres, hvis den ikke aktivt drikker af saltvandet. Og det gør den så!

I ferskvand vil det omgivende vand modsat trænge ind i fisken – i et forsøg på at fortynde kropsvæsken, så den får samme koncentration som vandet selv. Fisken i ferskvand vil derfor svulme op, hvis den ikke løbende udskiller det overskydende ferskvand.

Osmoregulering

I begge situationer er fisken nødt til aktivt og løbende at justere sin saltbalance. En proces, der med et fint navn kaldes “osmoregulering”. I saltvand drikker fisken store mængder havvand for ikke at udtørres.

Efterfølgende er den nødt til at udskille de store mængder salt, der følger med drikkeriet. Det gør den på to måder: Via nyrerne, som aktivt udskiller salte som magnesium og sulfat. Og via gællerne, der tager sig af det almindelige salt – natrium og klorid.

I ferskvand er fisken omvendt nødt til at udskille alt det indtrængende vand, der ellers ville få fisken til at svulme op. Det gør den via store mængder stærkt fortyndet urin, som via nyrerne løber i en lind strøm gennem fisken. Men herunder får den skyllet kritisk store mængder salte ud med urinen, som den må erstatte ved aktiv saltoptagelse via gællerne.

Heldigvis er fisk i stand til at optage salte fra selv det ferskeste ferskvand – en krævende opgave, som sker via de selvsamme “kloridceller”, der også står for udskillelsen af overskydende salt i saltvand.

Blandt fagfolk kalder man disse kloridceller for “natrium-kalium pumper” (Na,K-pumper), og det er netop dem, denne artikel handler om. Na,K-pumperne har nemlig vist sig at være universelle og befinde sig i alle levende celler – over såvel som under vandet. Alle steder er deres opgave at opretholde en konstant indre saltbalance, så den enkelte celle kan bevare sin form, størrelse og funktion.

Herunder vises henholdsvis saltudskillelse i saltvand (øverst) og saltoptagelse i ferskvand (nederst):

osmo

Havørreden tryller

Havørreden er et fornemt eksempel på en fisk, der kan leve i begge miljøer – i både saltvand og ferskvand. Dertil en fisk, som på kortere eller længere tid kan omstille sin osmoregulering fra det ene miljø til det andet. Fra fuld styrke saltvand til rent ferskvand og omvendt.

Det er der ikke mange fisk, som magter. Ålen er en af dem, der nødvendigvis må kunne. Den fødes jo dybt nede i Sargassohavets dybe og meget salte vand, hvorefter den med Golfstrømmen vandrer tværs over Atlanten, inden den som spæd ålelarve søger op i Europas ferske åer og søer. Her vokser den sig stor og bliver til sidst kønsmoden.

Herefter vender den hjem igen – mod Golfstrømmen – men nu er der ingen vej tilbage. Den kønsmodne ål har omstillet sin osmoregulering for sidste gang. Dette i grel modsætning til ørreden, som kan foretage omstillingen adskillige gange i sit korte liv. Faktisk flere gange i løbet af et enkelt år.

Det er således en unik evne, som mange laksefisk har – at de næsten med et tryk på en knap kan vende deres osmoregulering fra det ene miljø til det andet. Det er der kun meget få af vore omkring 30.000 benfisk, der magter. Langt de fleste er tilpasset et liv i enten rent ferskvand eller rent saltvand.

Bruskfiskene – hajer og rokker – valgte på et tidligt tidspunkt en helt anden strategi. De fravalgte ben og satsede i stedet på lette og fleksible knogler af brusk. De fravalgte også den luftfyldte svømmeblære og erstattede den med en fedtholdig lever, som giver fornøden opdrift.

Endelig valgte de en måske mere primitiv form for osmoregulering, hvor de blot sørger for en koncentration af urinstoffer i blodet, der giver dem samme saltholdighed i kroppen som det omgivende havvand. Herved sparer de megen energi til osmoregulering. Men får i mange tilfælde ildelugtende og dårligt smagende kød på grund af ammoniakken. Vor hjemlige gråhaj er et godt eksempel.

Begrænsningerne

Selv om ørreden er en fantastisk osmoregulator, så vokser træerne altså ikke ind i himlen. Der er trods alt begrænsninger.

Problemet er, at osmoregulering er en energikrævende proces. Teoretisk kræver reguleringen mindst energi ved ydre saltholdigheder, der ligger tæt på fiskens indre. Hvilket typisk er i omegnen af 10 promille. Altså det, vi kunne kalde brakvand.

Teoretisk i hvert fald. I praksis kræver osmoregulering nemlig altid en smule energi – mest ved ekstremerne rent ferskvand og allermest ved rent saltvand. Størst er problemet altid ved høj saltholdighed og lav temperatur.

Fisk er som bekendt vekselvarme dyr, hvis stofskifte veksler med omgivelserne og den rådende temperatur. Højst er stofskiftet ved høje temperaturer. Lavest er det ved lave temperaturer. Problemet er så, at den passive vandring af salte over hud og gæller næsten ikke er temperaturafhængig. Den fortsætter med uformindsket hastighed – selv ved meget lave vandtemperaturer.

Hun-grønlænder

Det medfører, at fiskens problemer med at opretholde en konstant indre saltbalance vokser med faldende temperatur. Energiforbruget til osmoregulering er nemlig konstant, selv om fiskens stofskifte falder. Energiforbruget til osmoregulering kommer således til at udgøre en større og større del af stofskiftet, når temperaturen daler.

Saltslået

Til sidst er fiskens stofskifte så lavt, at der ikke længere er energi nok til overs til osmoreguleringen. Fisken dør helt enkelt – hvis den ikke forinden er trukket ud på dybere og dermed varmere vand. Eller op i mindre salt vand nær en åmunding eller ind i bunden af en fjord med ferske tilløb.

Fanges fiskene i en saltlomme, hvorfra de ikke kan slippe væk, dør de eller får det i hvert fald meget dårligt. Man kan da opleve, hvordan kuldskære og saltslåede havørreder helt passivt står og venter på bedre tider. Er de heldige, overlever de. Er de det ikke, dør de.

En fisk som gedden kan tåle det, vi i daglig tale kalder brakvand. Altså vand med en saltholdighed på under 10 promille. Derfor kan den principielt trives i farvandet omkring Sydsjælland. Principielt. For i praksis varierer saltholdigheden i dette område så meget og så hurtigt med vind og strøm, at gedderne ikke altid kan nå at fortrække, inden det er for sent. Man taler da om “saltslåning”, der med ét kan udradere hele geddebestanden.

Vandringerne

Havørreden er kendt for sine vandringer mellem fersk og salt vand. Ud i havet for at æde sig stor. Og op i åen for at gyde.

Mindre kendt er det, at sølvblanke og ikke-kønsmodne havørreder også kan vandre langt omkring i havet i løbet af året. Nogle af fiskene, der ikke skal gyde, vandrer op i de brakke inderfjorde for at overvintre. Det gælder mest de mindre fisk. Større blankfisk drager ofte på langfart fra det salte Norddanmark til det brakke Syddanmark, når kulden sætter ind.

Det er et vandringsmønster, vildfiskene har udviklet efter sidste istid for 10.000 år siden. Et mønster og en adfærd, som udsatte tamfisk næppe har fået med i vuggegave. Og givet forklaringen på den meget høje dødelighed af udsatte tamfisk i tilløbene til det salte Vadehav. Her er det kun vildfiskene, som kan finde ud af det. Som kan manøvrere frem og tilbage med tidevandet og rundt mellem de altid glubske sæler.

Men tilbage til de indre danske farvande, som hvert vinterhalvår ser en tilbagevendende vandring af store og ikke-kønsmodne havørreder fra nord til syd og tilbage igen med den første forårsvarme.

På samme måde, men i mindre målestok sker der hvert forår en udvandring af havørreder fra Gudenåen gennem Randers Fjord og ud i det salte Kattegat. Når vandet vel at mærke er blevet så varmt, at de kuldskære havørreder har energi nok til overs til osmoreguleringen. Da først har de energi nok til at opretholde den konstante indre saltbalance, der er aldeles livsvigtig for dem.

Smoltifikation

Samme mønster følger de små havørreder, når de første gang skal forlade åens ferske vand. Men forinden skal de “smoltificere”.  Under denne proces forandrer den lille buttede og mørke ørred sig til en slank og sølvblank “smolt”, der først nu kan tåle saltvandet.

039_51656

Under smoltifikationen udvikler den lille havørred in spe nemlig et stærkt forøget antal af de livsvigtige “kloridceller”, som er den folkelige betegnelse for de Na,K-pumper, vi nævnte i indledningen. Uden dem ville den lille smolt dø en hurtig død i det salte vand. Uden dem ville den ikke kunne udskille de mange salte, som pludselig trænger ind over hud og gæller i havet.

En pudsig lille krølle på denne historie er, at de omtalte kloridceller eller Na,K-pumper er universelle i alt levende. De findes i alle typer celler – store som små. Og de er “opfundet” af en nulevende dansker, som sågar fik Nobelprisen for sin opdagelse, der er en hel detektivhistorie for sig.

Det er århusianske Jens Christian Skou, der sågar også selv er lystfisker, og som jeg har haft fornøjelsen af at undervise på et af vore mange kystfluekurser. Dengang var han blot 81 år…

Hatten af for den opdagelse. Og læs artiklen om ham her!

© 2014 Steen Ulnits

Efterskrift: Læs også gerne artiklen “Osmoregulering“, der tilgår samme emne fra en lidt anden vinkel. Her er der mere fokus på havørredens tilstand som blank, farvet, grønlænder eller nedfaldsfisk.