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浸透適合生物は、外部環境と等張性の内部環境を維持する海洋生物です。 [1]これは、生物の細胞の浸透圧が周囲の環境の浸透圧に等しいこと を意味します。浸透圧勾配を最小限に抑えることで、細胞への水の流入と細胞からの水の流出が最小限に抑えられます。浸透適合生物は外部環境と等張性の内部環境を持っていますが、重要な生物学的機能が発生するように、2つの環境のイオンの種類は大きく異なります。 [2]
浸透圧順応の利点は、浸透圧調節生物ほどイオン勾配を調節するのにエネルギーを費やす必要がないことです。しかし、正しい種類のイオンが目的の場所にあることを保証するために、イオン輸送に少量のエネルギーが費やされます。浸透圧順応の欠点は、生物が環境の浸透圧の変化の影響を受けることです。 [3]
例
無脊椎動物
浸透圧順応生物のほとんどは、棘皮動物（ヒトデなど）、ムール貝、海産カニ、ロブスター、クラゲ、ホヤ類（原始的な脊索動物）、ホタテ貝などの海洋無脊椎動物です。昆虫の中には浸透圧順応生物もいます。[3] 棘皮動物などの浸透圧順応生物の中には狭塩性のものもあり、これは限られた範囲の外部浸透圧でしか生存できないことを意味します。したがって、このような生物の生存は、外部浸透圧環境が比較的一定に保たれていることにかかっています。[3]一方、浸透圧順応生物の中には広塩性に分類されるものもあり、これは広い範囲の外部浸透圧で生存できることを意味します。ムール貝は広塩性浸透圧順応生物の代表例です。ムール貝は殻を閉じる能力があり、外部の不利な環境から身を隠すことができるため、広範囲の外部塩分濃度で生き残れるように適応しています。[3]
頭蓋骨
頭蓋動物で浸透圧順応性の例としては、ヌタウナギ、エイ、サメなどが挙げられます。これらの動物の体液は海水と等張ですが、有機溶質の濃度を不自然に高くすることで高い浸透圧を維持しています。サメは体内に尿素を濃縮しますが、尿素は高濃度ではタンパク質を変性させるため、その影響を打ち消すためにトリメチルアミン N-オキシド(TMAO) も蓄積します。サメは周囲の海水の浸透圧に応じて体内の浸透圧を調整します。体内の塩分濃度を変えるために海水を摂取するのではなく、サメは海水を直接吸収することができます。これは、体内に高濃度の尿素が保持されているためです。この高濃度の尿素によって拡散勾配が生じ、サメは濃度差を等しくするために水を吸収することができます。[4]カニクイガエル（Rana cancrivora）は、脊椎動物の浸透圧順応動物の一例です。カニクイガエルは尿素の保持と排泄の速度も調節しており、これにより、外部の塩分濃度が広範囲にわたる場所でも浸透圧順応動物としての地位を維持しています。[3]ヌタウナギは、海水とは異なるイオン組成の血漿を体内に維持しています。ヌタウナギの体内のイオン環境は、 2価イオン（Ca2+、Mg2+、SO4 2-） の濃度が低く、 1価イオンの濃度がわずかに高くなっています。[5]そのため、ヌタウナギは浸透圧調節にいくらかのエネルギーを費やさなければなりません。
生化学
イオン勾配は細胞レベルでの多くの主要な生物学的機能にとって極めて重要です。その結果、生物の内部環境のイオン組成は外部環境に対して高度に制御されています。浸透適合生物は、重要な生物学的機能をサポートするために、外部環境（通常は海水）のイオン組成を利用するように適応しています。たとえば、海水には高濃度のナトリウムイオンが含まれており、これが高濃度の内部カリウムイオンと組み合わさることで、筋肉の収縮と神経シグナル伝達をサポートします。[3]
参考文献
- ^ McClary, Dr. Marion (2008年8月19日). 「Osmoconformer」. Encyclopedia of Earth . 2015年3月13日閲覧。
- ^ Campbell, Neil A.; Lawrence, G. Mitchell; Reece, Jane B. (2000). 「内部環境の制御」。生物学の概念とつながり。ベンジャミン/カミングス。pp. 506–507。
- ^ abcdef Bradley, Timothy J. (2009).動物の浸透圧調節. オックスフォード大学. pp. 58–71.
- ^ ギブソン、アメリア。「サメ」。サメ情報。
- ^ ヨルゲンセン、ヨルゲン・モーラップ (1998)。ヌタウナギの生物学。ISBN 9780412785306。