Vivre en milieu marin : évoluer dans un milieu riche en ions et de forte concentration osmotique | ||
---|---|---|
Précédent | Le problème de l'eau et des ions chez les Sélaciens marins | Suivant |
Lorsque deux compartiments séparés par une membrane semi-perméable contiennent des solutions dont les concentrations en solutés sont différentes, l'eau traverse la membrane du compartiment contenant la solution la moins concentrée vers le compartiment contenant la solution la plus concentrée par un processus appelé osmose. Le déplacement de l'eau est dû à la différence de concentration osmotique existant entre les deux solutions, ou gradient osmotique. La concentration osmotique d'une solution est déterminée par les concentrations des solutés, et notamment des ions.
La concentration osmotique du milieu intérieur des Sélaciens marins est de 1050 mOsm.l-1 environ, en raison de la présence dans le sang d'urée qui s'ajoute aux ions sodium et chlorures. La concentration osmotique du milieu intérieur a une valeur très proche de celle de la concentration osmotique de l’eau de mer. Les Sélaciens sont isoosmotiques par rapport à leur milieu de vie. En conséquence, les flux d'eau entrant et sortant sont équilibrés et contrairement aux animaux hypoosmotiques, ils ne perdent pas d'eau en milieu marin.
En revanche, les concentrations en ions sodium et chlorures du milieu intérieur sont très inférieures à celles de l'eau de mer.
Les Sélaciens possèdent un appareil respiratoire branchial. Il est formé de lames branchiales insérées sur des arcs branchiaux cartilagineux. Elles portent des lamelles branchiales, replis de l'épithélium. En raison du grand nombre de lamelles branchiales, la surface d’échanges branchiale est très importante. Leur épithélium est simple et pavimenteux. Épais de 10 µm environ, il est très fin et perméable. Les échanges gazeux entre le milieu intérieur et l'eau de mer sont réalisés passivement, par diffusion à travers cet épithélium vaste et peu épais. Un échangeur possédant de telles caractéristiques est généralement perméable à l’eau et aux ions. Les branchies sont ainsi le siège de flux passifs d'eau, d'ions sodium et d'ions chlorures selon leurs gradients de concentration.
Le système tégumentaire correspond au revêtement externe des animaux et à ses annexes. Le tégument des Sélaciens est constitué d'un épiderme superficiel, en contact avec le milieu extérieur, et d'un derme profond. Ses annexes sont représentées par des glandes et des écailles placoïdes. L'épiderme est un épithélium pluristratifié. Le derme est un tissu conjonctif fibreux vascularisé. D'épaisseur relativement faible, de l’ordre de 500 µm, le tégument est perméable à l'eau. La concentration osmotique du milieu intérieur des Sélaciens étant proche de celle de l’eau de mer, les flux d’eau tégumentaires entrant et sortant sont équilibrés et permettent un renouvellement constant de l’eau du milieu intérieur.
Les échanges ioniques et hydriques peuvent également intervenir dans l'appareil digestif. Les Sélaciens marins se nourrissent généralement d'animaux dont le milieu intérieur est riche en ions sodium et chlorures. L’ingestion des proies provoque l’entrée d’eau et d’ions dans la lumière du tube digestif. Sa paroi est hérissée de replis bordés par un épithélium très fin. Cet échangeur peut être un site d'entrée d’ions dans le milieu intérieur. En relation avec l'équilibre des concentrations osmotiques de leurs milieux intérieur et extérieur, les Sélaciens marins ne boivent pas.