Yeryüzünde şahit olduğumuz canlıların fizyolojik sistemleri, hücrelerden dokulara kadar, sıvı ortamlar içinde faaliyet gösterir. Bu sistemlerin düzgün çalışabilmesi için iç ve dış ortamlardaki su ve çözünen madde konsantrasyonlarının dengede olması veya bu dengeyi vücut içerisinde sağlayacak mekanizmaların bulunması gerekir. Aksi takdirde canlıların hayatlarını devam ettirmesi mümkün değildir.
Hayvanların çok değişik ortamlarda yaşadıklarını düşünürsek bu işin hiç de kolay olmadığını anlarız. Mesela, tatlı suda yaşayan hayvanlar, vücutlarının içindeki şartlara göre daha seyreltik bir ortamda yaşadıklarından her zaman su alıp şişme ve çok miktarda tuz kaybetme tehlikesiyle karşı karşıyadırlar. Ancak Rabbimiz, sonsuz ilim, kudret ve hikmetiyle, bu hayvanları su alımını azaltacak, madde korunumunu sağlayacak ve gerekli tuz ve mineralleri dışarıdan alabilecek uyum mekanizmaları ile yaratmıştır. Öte yandan çöl gibi ortamlarda yaşayan hayvanlara baktığımızda, onlara da kurutucu sıcaklarda su kaybını azaltan ve tuz atılımını sağlayan mekanizmalar ihsan edildiğini görürüz.
Her bir canlı yaşadığı ortama uygun yapılar, özellikler ve davranış biçimiyle yaratılmıştır. Su dengesi ve azotlu metabolik atıkların vücuttan atılması birbiriyle ilişkilidir. Hayvanlarda özellikle protein ve dolayısıyla da aminoasitlerin yıkımı dikkat çekicidir. Cenab-ı Hakk’ın takdir ettiği minimum israf prensibiyle faaliyette bulunan canlılar, fazla aminoasitleri atmayıp kullanabileceği kısımları alır ve zararlı kısımları vücutlarından uzaklaştırırlar. Yapısında karbon, hidrojen, oksijen ve azot bulunan aminoasitler, “deaminasyon” dediğimiz bir işlemle parçalanır ve bu sırada hücreler için zehirli olan azotlu atık bileşikler tezahür eder. Az ya da çok yoğun ortamlarda yaşayan hayvanlar, azotlu atıklarını az veya çok su gerektirecek şekillerde atarak bulunduğu ortama göre su kaybını azaltan veya çok su atımını sağlayan boşaltım mekanizmalarına sahiptirler.
Canlıların su ve çözünen madde kesafetini dengeleme işlemine ozmoregülasyon denir. Parçacıkların yoğun bir ortamdan daha az yoğun bir ortama hareket etmelerine difüzyon diyoruz. Suyun difüzyonu olan ozmoz ise, serbest su moleküllerinin çok olduğu bir ortamdan az olduğu diğer bir ortama seçici geçirgen bir zardan geçişidir. Bu basınca “ozmolarite” denir. Bu durumda yoğun tuzlu suya konan bir alyuvar, kendi sitoplazması daha az yoğun olduğu için daha fazla serbest su molekülüne sahip olacağından ozmozla su kaybedip büzüşecektir. Saf suya konduğunda ise, ozmozla su alıp şişip patlayacaktır. Eğer her iki ortamda aynı ozmolariteye sahipse buna “izoozmotik” denir. Hayvan hücrelerinin bitki hücreleri gibi çeperleri olmadığı için kesafet farkından çok daha çabuk etkilenmektedirler. İzoozmotik şartlar haricindeki her iki durumda da hücre zarar görecektir. Bu yüzden ozmoregülasyon, hücrelerin ve neticesinde de organizmanın hayatını devam ettirebilmesi için hayatî önem taşımaktadır.
Su dengesini korumada iki temel çözüm vardır. Birincisi, sadece deniz hayvanlarında görülür ki çevreyle izoozmotik olmaktır. Bu şekilde, hücre içine ve dışına su ve madde alışverişi dengede olan bu hayvanlar, aktif olarak iç ozmolaritelerini dengelemek zorunda olmadıklarından bu hayvanlara “ozmo-uyumlular” diyoruz. İç ozmolaritelerini sürekli kontrol altında tutmak zorunda olan hayvanlara ise “ozmo-düzenleyiciler” denir. Vücut sıvılarıyla yaşadıkları ortamın kesafeti farklı olduğu için sürekli olarak su ve madde dengesini sağlamak zorundadırlar. Kerim Rabbimizin sonsuz rahmetinin bir eseri olarak, bu hayvanlar eğer az yoğun bir ortamda yaşıyorsa, vücuda ozmozla alınan fazla suyun atılmasını sağlayan bir mekanizmayla; çok yoğun bir ortamda yaşıyorsa, vücuda su alacak veya su kaybını azaltacak mekanizmalarla donatılmışlardır.
Hayvanların çoğu, ortamın ozmolaritesinin aşırı nispette değişmesine dayanamaz ve ölür. Bazı hayvanlar ise, ortamdaki ciddi kesafet farkına dayanabilecek şekilde yaratılmışlardır. Buna en güzel örnek somon balıklarıdır. Somon balıkları doğdukları nehir yataklarından okyanusa yüzüp daha sonra doğdukları yere geri gelirler. Yani hayatlarının bir bölümünü tatlı sularda, bir bölümünü ise tuzlu sularda geçirirler. Somon balığının vücudunun bu iki zıt ortama uyumu hayret vericidir. Başka bir örnek, tilapia balıklarıdır. Balık çiftliklerinin favori seçimi olan bu balıklar, tatlı ve “acı sular”da (tatlı sulardan daha fazla tuzlu, deniz suyundan ise daha az tuzlu sular) yaşayabilirler.
Deniz Hayvanları
Deniz omurgasızlarının çoğu ozmotik uyuma sahiptir. Toplam ozmolariteleri deniz suyuyla aynıdır. Su dengesinde sıkıntı yaşamayan bu hayvanlar, ihtiyaçları olan bazı maddeleri deniz suyundan sürekli alırlar. Deniz omurgalıları ise ozmotik düzenleyici karakterindedir. Bu canlılar için deniz, su kaybına yol açan bir ortamdır. Hiperozmotik olan deniz suyu, bu hayvanların sürekli su kaybetmesine sebep olur. Kemikli balıklar hipoozmotik oldukları için sadece su kaybetmekle kalmayıp hem difüzyonla hem de yedikleri besinlerle tuz alırlar. Sevk-i İlahiyle, balıklar bu dengeyi çok miktarda su içerek sağlarlar. Balıkların solungaçları ve derileri tuzun aktif atılmasında görev alırlar. Solungaçlardaki bazı hücreler, klor iyonlarını aktif olarak, sodyum iyonlarını da difüzyonla atarlar.
Deniz balıklarının böbrekleri de bu dengeye katkıda bulunacak şekilde yaratılmıştır. Balık böbrekleri, fazla kalsiyum, magnezyum ve sülfat iyonlarını atarken çok az su kullanır. Köpekbalıkları ve bazı kıkırdaklı balıklara ise, farklı bir ozmoregülasyon mekanizması bahşedilmiştir. Sürekli tuz alan bu balıklar, bu tuzların bir kısmını böbrekleri yardımıyla, geri kalan fazla tuzları ise, “rektal bez” denilen özel bir organla atarlar. Köpekbalıkları ozmozla su almazlar. Bunun en önemli sebebi, vücutlarındaki üre miktarının yüksek olması yüzünden, köpekbalıklarının ozmolaritesinin, denizin ozmolaritesine çok yakın olmasıdır. (Köpekbalığı eti yiyenler, eti pişirmeden önce tatlı suda bekletip üreden temizlerler). Köpekbalıkları su kaybetmediği için su içme ihtiyacı da hissetmezler. Yedikleri besinlerden aldıkları su yeterlidir.
Tatlı Su Hayvanları
Tatlı su hayvanları sürekli ozmozla su alıp difüzyonla su kaybederler. Bulundukları ortama uygun yaratılan bu hayvanların vücut sıvılarının toplam ozmolaritesi, deniz hayvanlarınınkine göre çok azdır. Mesela, bir deniz yumuşakçasının ozmolaritesi 1000 mosm/l iken tatlı su midyesinin sadece 40 mosm/l’dir. Tatlı su hayvanlarının çoğu, su dengesini, bol miktarda seyreltik idrar atarak sağlar. Böylece çok suyla az madde atılır. Kaybedilen tuzlar ise, besinlerle ve solungaçlardaki özel hücreler vasıtasıyla alınır.
Geçici Sularda Yaşayan Hayvanlar
Su kaybı hayvanlar için ölümcüldür. Rabbimiz, geçici su birikintilerinde yaşayan bazı omurgasız canlıları, bulundukları ortam kuruduğunda, vücutlarındaki suyun tamamını kaybettiği halde hayatiyetlerini devam ettirebilecek şekilde yaratmıştır. Bu mükemmel uyum mekanizması “anhidrobiyoz” (kuraklık halinde kist şekline bürünerek uyuşuk bir durumu geçme) olarak adlandırılmıştır.
1 mm’den küçük olan su ayıları buna en çarpıcı örnektir. Normal halde vücut ağırlıklarının %85’i sudur. Ancak bu oran %2’e düşse bile hayatını devam ettirebilecek şekilde yaratılmışlardır. Toz gibi kupkuru olarak onlarca yıl hayatta kalabilirler. Biraz su ekleyince, hemen şişip beslenmeye başlarlar.
Kara Hayvanları
Su, kara hayvanları için de çok önemlidir. Su kaybını önleyici mekanizmalar, kara hayvanlarının önemli özelliklerindendir. İnsanlarda %12’lik su kaybı, ölüme yol açar. Çölde yaşamak için yaratılmış develerde bu rakam iki katıdır. Böceklerdeki kitin yapıdaki dış iskelet, kara salyangozlarının kabukları, çoğu omurgalının keratinli ölü deri hücreleri, bu uyum mekanizmalarına birtakım örneklerdir.
Bazı hayvanlar ise sadece geceleri aktif olup gündüz sıcağından kendilerini korur ve bu sayede daha az su kaybederler. Kara hayvanları önemli miktarlardaki suyu, idrar ve dışkı yoluyla yitirirler. Su dengesi; içtikleri su ve yedikleri besinlerle sağlanır. Çölde yaşayan ve bazı sürüngen ve böcekleri yiyerek beslenen çöl kuşları, kendilerine bahşedilen harika metabolizmaları sayesinde su içme ihtiyacı duymazlar. Kanguru fareleri o kadar az su kaybederler ki su ihtiyaçlarının %90’ını solunum metabolizması ürünü sudan, geri kalanını ise, beslendikleri tohumlardan elde ederler.
