바다에 사는 물고기가 민물에 들어 가면 죽는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요
물고기를 보면 민물에 사는 물고기와 바다에 사는 물고기로 나뉘어져 있는데요 각 물고기들이 원래 사는 곳이 아닌 다른 곳으로 가면 죽는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 박송주 수의사입니다.
물고기는 자신의 체내 염분 농도를 환경에 맞추어 삼투압을 조절하며 살아가고있습니다.
바다에 사는 물고기는 염분이 높은 환경에서 삼투압을 유지하기 위해 소변을 적게 보고, 아가미로 염분을 적극적으로 배출하며 살아갑니다. 반면에 민물에서 사는 물고기는 체내 염분이 민물의 염분보다 높기 때문에 물을 많이 마시며 살아갑니다.
따라서 각자 환경이 달라지게 된다면 삼투압 조절 실패로 인해 탈수가 오거나, 또는 반대로 물이 몸에 너무 많이 불어나게 되어 사망할 수 있습니다.
안녕하세요.
물고기가 원래 서식하는 환경이 아닌 곳에서 생존하기 어려운 이유는 삼투압 조절(osmoregulation)과 체내 이온 균형 유지의 어려움 때문입니다. 민물과 바닷물은 염분 농도가 크게 다르며, 이에 따라 물고기의 신체는 특정한 환경에서 체내 수분과 전해질(이온)의 균형을 유지하도록 적응되어 있습니다.
바닷물에 서식하는 해수어(marine fish)는 주변 환경보다 체액의 염분 농도가 낮기 때문에, 삼투 현상에 의해 지속적으로 몸에서 물이 빠져나갑니다. 이를 보완하기 위해 해수어는 바닷물을 마시고, 아가미(gills)를 통해 과잉 염분을 배출하는 방식으로 체내 이온 균형을 유지합니다. 그러나 이러한 해수어가 민물에 들어가면, 삼투압 차이로 인해 물이 빠르게 몸으로 유입되면서 세포 내 삼투 스트레스가 발생하고, 신장이 과부하되어 결국 생존이 어려워집니다.
반대로 민물에서 서식하는 담수어(freshwater fish)는 주변 환경보다 체액의 염분 농도가 높아, 물이 지속적으로 몸속으로 들어오려는 경향이 있습니다. 이를 조절하기 위해 신장을 통해 과도한 수분을 배출하고, 아가미에서 나트륨(Na⁺)과 같은 필수 이온을 능동적으로 흡수합니다. 그러나 담수어가 바닷물에 들어가면, 체액보다 높은 염분 농도로 인해 몸에서 빠르게 수분이 빠져나가 탈수(dehydration) 상태에 빠지며 생존이 어렵게 됩니다.
일부 어종, 예컨데 연어(salmon)와 뱀장어(eel)와 같은 양수성 어류(euryhaline fish)는 특수한 삼투압 조절 능력을 갖추어 담수와 해수를 오갈 수 있습니다. 이들은 환경 변화에 따라 신장의 기능과 아가미의 염 조절 메커니즘을 조정하여 적응할 수 있지만, 대부분의 물고기는 특정한 염분 환경에서만 정상적으로 생존할 수 있도록 적응되어 있습니다.
이와 관련된 심도 있는 내용을 접근하고 싶으시다면, Marshall, W. S., & Grosell, M. (2006). Ion Tansport, Osmoregulation, and Acid-Base Balance. The Physiology of Fishes, 3rd Edition, 177-230. 또는 Evans, D. H., Piermarini, P. M., & Choe, K. P. (2005). The Multifunctional Fish Gill: Dominant Site of Gas Exchange, Osmoregulation, Acid-Base Regulation, and Excretion of Nitrogenous Waste. Physiological Reviews 85(1), 97-177. 과 같은 연구자료를 추천드립니다.가장 근본적인 이유는 삼투압때문입니다.
삼투압이란 농도가 다른 두 액체가 반투막으로 분리되었을 때, 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 용매(물)가 이동하는 현상이죠.
기본적으로 바닷물고기는 몸속 염분 농도가 바닷물보다 낮습니다. 따라서 바닷물고기는 끊임없이 몸 밖으로 물이 빠져나가는 삼투압 현상을 겪습니다. 이러한 현상에 적응하기 위해 바닷물고기는 끊임없이 바닷물을 마시고, 아가미와 신장을 통해 염분을 배출합니다.
그런데, 바닷물고기가 민물에 들어가면 몸 밖으로 빠져나가던 물이 오히려 몸속으로 들어오는 삼투압 현상이 발생합니다. 그러나 바닷물고기는 몸속으로 들어오는 과도한 물을 배출할 수 있는 능력이 부족합니다. 결국 몸속 염분 농도 불균형과 체액량 증가로 인해 삼투압 쇼크를 받고 죽게 되는 것입니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 바다에 사는 물고기가 민물에 들어가면 죽는 이유는 체액 내 염분 농도가 달라지기 때문입니다. 감사합니다.
바다 물고기가 민물에 가면 죽는 이유는 삼투압 조절이 어렵기 때문입니다. 바닷물에서는 물고기 몸속의 염분 농도가 주변보다 낮아 몸에서 물이 빠져나가는 것을 막기 위해 적응된 반면, 민물에서는 반대로 물이 몸 안으로 과도하게 들어와 세포가 팽창하고 기능이 마비됩니다. 반대로 민물 물고기가 바다로 가면 몸에서 물이 빠져나가 탈수 상태가 되어 생존할 수 없습니다. 일부 어종은 삼투압을 조절할 수 있어 강과 바다를 오갈 수 있지만, 대부분의 물고기는 특정 환경에 적응해 살아갑니다.