Articulo Porque cada pez necesita su agua
#1
Todos nosotros cuando empezamos en la acuariofília un día nos preguntamos “¿qué peces puedo meter?” y nos extrañó que algún compañero con más experiencia nos preguntara por el pH, el gH y el kH de nuestro acuario. Por poco curiosos que fuéramos algunos empezamos a mirar fichas del atlas de los peces, comprobando que estos tres factores aparecían siempre como un rango más o menos amplio y que además eran específicos para cada especie.


Pero también recibimos otros comentarios del tipo “puedes poner neones y guppys, le darán mucha vida y colorido a tu acuario” y cuando preguntábamos si no tenían distintos parámetros nos contestaban “no te preocupes, los peces de criador ya están acostumbrados, no son como los salvajes”.

Lo primero es dejar claro que en la naturaleza la adaptación a un cambio ambiental ocurre de forma extremadamente lenta, a través de muchas generaciones, y depende de que los individuos adquieran información genética que permita desarrollar un nuevo fenotipo.  Otra cosa es un cambio ambiental en que los parámetros no son muy distintos a los que la especie tiene programados. En este caso los animales se aclimatarán de forma fisiológica en el transcurso de unas horas o unos pocos días. La capacidad de adaptación de los organismos a las diferencias del medio ambiente puede cambiar dependiendo de su ciclo de vida, de la condición nutricional y del sexo entre otros factores, pero el más importante es la capacidad genética de cada especie para adaptarse a un rango más o menos amplio de cada uno de estos parámetros .

Este escrito intenta explicar porque es importante respetar los rangos de pH y dureza del agua para cada especie de pez, y que comporta para el animal que no sean respetados. Para empezar hablaremos de los peces más distintos en la naturaleza, los marinos y los de agua dulce, y después veremos las diferencias más sutiles entre los distintos peces de agua dulce.

ESPECIES MARINAS Y DE AGUA DULCE:

Todos los peces tienen el problema de tener una cantidad de sales minerales en su organismo distinta al medio que les rodea. Los peces de agua salada tienen menos sales que el agua de mar (son hipo-osmóticos respecto el medio), mientras que los peces de agua dulce tienen lo contrario, más sales que el agua que les rodea (son hiper-osmóticos respecto el medio).

La superficie del cuerpo de un pez es casi impermeable al paso de agua e iones gracias a las escamas y al moco que secretan, pero las branquias son totalmente permeables al paso del agua e iones. Esto es un problema para los peces, ya que el agua tiende a ir hacia la parte con más cantidad de sales, en el caso de los peces marinos el agua tiende a ir hacia fuera del pez (el pez se deshidrata) mientras que en los de agua dulce el agua tiende a entrar hacia el pez (el pez se sobrehidrata). Para evitar morir ambos tipos de peces han desarrollado mecanismos totalmente opuestos.

Los peces marinos pierden agua por las branquias, por lo que para evitar la deshidratación beben agua de mar que se absorbe en el intestino, y eliminan el exceso de sales minerales por las branquias (a través de las células epiteliales y las células de cloro) y por las heces y orina. Los riñones de estos peces forman una orina muy concentrada, con gran cantidad de sales y muy poca agua.

[Imagen: http://i349.photobucket.com/albums/q372/...anxmto.jpg]

Esquema de la regulación de sales y agua en los peces marinos. Para evitar la deshidratación los peces beben agua de mar, su orina es muy concentrada y eliminan sales por las branquias, las heces y la orina.



En los peces de agua dulce, en cambio, el agua entra por ósmosis a través de las branquias. Estos peces no beben, y sus riñones están adaptados para eliminar el exceso de agua y reabsorber la mayoría de sales produciendo una orina muy diluida. Además, las células epiteliales y las células de cloro de las branquias están adaptadas para absorber sales minerales como sodio, cloro y calcio (al contrario que en los peces marinos que estas mismas células eliminan las sales minerales).

[Imagen: http://i349.photobucket.com/albums/q372/...licdng.jpg]

Esquema de la regulación de sales y agua en los peces de agua dulce. Para evitar la sobrehidratación estos peces no beben, la orina es muy abundante y diluida y captan sales minerales por las branquias.

 
La adaptación de un pez de agua salada al agua dulce no es posible, de la misma forma un pez de agua dulce no se adapta al agua de mar y los dos morirían a los pocos días por deshidratación o sobrehidratación.

Solo hay unos pocos peces llamados anádromos (por ejemplo el salmón y la anguila) capaces de pasar distintos periodos en ambas aguas. Estos peces que migran periódicamente entre el agua de mar y dulce tienen un epitelio branquial que cambia para adaptarse a la salinidad, de forma que captan NaCl (sal) cuando están en agua dulce y la excretan cuando están en el mar. Estos mecanismos están regulados por hormonas, la hormona del crecimiento y la cortisona estimulan los cambios para pasar de agua dulce a marina, mientras que la prolactina estimula los cambios en la branquia para pasar de agua de mar a agua dulce.Otros peces que también usan este mecanismo son los tiburones toro (Carcharhinus leucas), en su caso, además de invertir la función de las células de las branquias son capaces de disminuir la concentración de urea en sangre de forma que la diferencia de osmolaridad entre el agua dulce y la sangre es menor evitando el problema de la entrada de agua.


PECES DE AGUA DULCE

La importancia de las branquias:
La branquia de los peces es el órgano principal de transporte y regulación del transporte iónico y de gradiente osmótico, del balance ácido-base, de la excreción de amoníaco y amonio (compuestos de deshecho nitrogenados) y del metabolismo de hormonas, por tanto, juega un papel imprescindible en las respuestas fisiológicas a los cambios medioambientales e internos del pez.

Además, la mayoría de peces usan las branquias como el sitio primario de respiración, de forma que el agua entra por la faringe desde la boca, pasa por los filamentos branquiales y la pared interior del opérculo hasta salir por la parte posterior de la agalla. El filamento branquial se considera la unidad básica funcional de la branquia, es un tejido muy vascularizado y el flujo de agua es contracorriente al flujo sanguíneo. De esta forma tiene lugar el intercambio gaseoso (toma de O2 y excreción de CO2) pero también es el medio para ganar o perder iones y agua por difusión desde y hacia el medio ambiente.

Desde el punto de vista microscópico el epitelio está compuesto por tres tipos de células, las células de moco, las células epiteliales propiamente dichas (o células del pavimento) y las células de cloro (o células ricas en mitocondrias). De las tres, las dos últimas son las más abundantes y son las que participan en el intercambio de iones y otras sustancias.

[Imagen: http://i349.photobucket.com/albums/q372/...hrpycg.jpg]

Esquema del intercambio iónico, equilibrio ácido-base y excreción de compuestos nitrogenados que ocurre en las branquias de los peces de agua dulce. Las células pintadas de rosa representan células de cloro, y las amarillas células epiteliales.

Las células epiteliales participan en el intercambio de Na+ y H+ con el medio ambiente, de forma que por cada Na+ que entra sale un H+ (captación de Na+ y transporte ácido-base).

Las células de cloro se consideran el sitio principal de flujo de Cl- y Ca+2 y de la regulación ácido-base, ya que por cada Cl- que entra sale un HCO3-. Además estas células captan Na+ o H+ del agua y lo intercambian por NH4+ (excreción de compuestos nitrogenados), también transportan de forma activa Na+/K+ entre la célula y la sangre.

En los peces el intercambio ácido-base ocurre en las branquias, los riñones y el intestino, pero en el epitelio branquial es donde ocurre más del 90% de este intercambio. Esta transferencia está dominada por la excreción de CO2 y NH3 (o en sus formas HCO3- y NH4+). El NH3 excretado incrementa el pH, mientras que el CO2 lo disminuye.

Intercambio iónico bajo condiciones anormales:
El pH del agua es importante porque los peces necesitan mantener su pH interno y su equilibrio ácido-base constante en la sangre. Cuando las condiciones ambientales cambian los peces tienen mecanismos para intentar adaptarse a estos cambios. La influencia de un pH ácido en los mecanismos de transporte iónico en el epitelio de las branquias se traduce en un bloqueo de la salida de H+ y de la entrada de Na+, causando acidosis en el interior de la célula y acumulando NH4+. Si estas condiciones se mantienen, el pez pierde su equilibrio iónico y muere. Por el contrario, en condiciones de alcalinidad el sistema de transformar el NH3 en NH4+ no es posible en el exterior de las branquias, por lo que el NH3 no puede ser excretado y se acumula en la célula. Tampoco puede funcionar correctamente el sistema de eliminación de HCO3- causando alcalosis metabólica (aumento del pH interno del pez) y potenciando la toxicidad del amonio en el interior de la célula.

De todas formas los peces pueden alterar su pH hasta cierto punto utilizando iones bicarbonato (HCO3-) o dióxido de carbono (CO2). Si el pH de la sangre se acidifica (fenómeno llamado acidosis metabólica) el pez libera más cantidad de iones HCO3- de sus células para volver a su equilibrio. En la situación contraria, para disminuir el pH de la sangre los peces pueden liberar más cantidad de CO2 de las células a la sangre o bien excretar iones HCO- al medio exterior. Estos mecanismos están controlados por enzimas en la sangre y en las branquias, pero en muchas especies de peces estos mecanismos quedan colapsados si se supera cierto rango de pH de forma crónica. De todas formas, cambios agudos en el pH del agua puede acabar en alcalosis o acidosis metabólica que el pez no puede soportar.

Por otro lado si en el agua hay un incremento crónico de NH3 se daña el epitelio branquial (hiperplasia, fusión de las lamelas, hipertrofia epitelial, necrosis y descamación) interfiriendo en la respiración (intercambio gaseoso de O2 y CO2), el intercambio iónico y la regulación ácido-base, lo que lleva a un desequilibrio en la homeostasis generando episodios de estrés que pueden llevar a la muerte.

En resumen:
Los peces marinos tienden a deshidratarse debido a que el agua de su organismo sale hacia el exterior a través de la mucosa de la boca y de las branquias. Para evitarlo beben agua de mar (agua con gran cantidad de sales), sus riñones concentran mucho la orina de forma que eliminan gran cantidad de sales y las células de las branquias eliminan el exceso de Na+ y Cl-. Por el contrario los peces de agua dulce tienden a sobre hidratarse debido a que el agua entra por las branquias. Estos animales producen gran cantidad de orina muy diluida (mucha agua con pocas sales) y las células de las branquias captan Na+, Cl- y Ca+2.

Las células de las branquias son las mismas en los dos tipos de peces, pero su función es inversa y viene determinada genéticamente. Únicamente los peces anádromos (como por ejemplo el salmón y la anguila) son capaces de invertir la función de estas células en la etapa juvenil y en época de freza. Por esta razón un pez de agua dulce no sobrevive en el mar ni viceversa.

En los peces de agua dulce las branquias son el órgano principal de transporte y regulación iónica y de gradiente osmótico, del balance ácido-base, de la excreción de amoníaco y amonio, además de ser el órgano de la respiración. En las branquias los peces captan Na+, Ca+2 y Cl- y eliminan H+, HCO3-, NH3 y NH4+. En condiciones de pH fuera del rango de la especie el animal intenta adaptarse utilizando el bicarbonato y el CO2 para alcalinizar o acidificar su medio interno y mantenerse dentro de la normalidad, pero estos mecanismos tienen un límite que viene determinado genéticamente, por lo que cada especie tiene un rango de pH a la que es capaz de sobrevivir.

Bibliografía:
-          R.J. Roberts. Fish Pathology. 4th edition. Blackwell Publishing Ltd. Ed., Chichester, UK. 2012.
-          N. Campbell, J.B. Reece. Biología 7ª edición. Editorial Médica Panamericana, Madrid, España. 2007.
-          C.A. David Ruales, W.Vásquez Torres. Transporte iónico en el epitelio branquial de peces de agua dulce. Revista Lasallista de Investigación, 2010: 85-99.
-          C. Pascual Jiménez. Adaptaciones fisiológicas de los animales acuáticos (principalmente los peces y crustáceos) frente a los estresores físicos, químicos, geológicos y biológicos en sistemas marinos y dulceacuícolas. Ensayo del examen predoctoral. UNAM, 2012.
 
#2
Sabes Anna? Siempre supe que los peces de agua dulce y los de agua salada filtran el agua de distinta forma pero no sabía cómo explicarlo, y con este increíble artículo ahora puedo hacerlo. Muchas gracias, te va un regalito para tu reputación.
Me encanta leer tus aportaciones.
WWW
#3
Excelente artículo.
#4
(19-01-2017, 11:09 PM)Elma escribió: Sabes Anna? Siempre supe que los peces de agua dulce y los de agua salada filtran el agua de distinta forma pero no sabía cómo explicarlo, y con este increíble artículo ahora puedo hacerlo. Muchas gracias, te va un regalito para tu reputación.
Me encanta leer tus aportaciones.

Concuerdo con este comentario 100%.
#5
Que maravilla de articulo.
Pero sobretodo me gusta tu forma de explicar estos temas relativamente complicados, que con palabras simples y claras haces que resulten sencillos de entender.


gracias Biook
#6
Gracias por este fantástico artículo.
Es un tema en el que me había interesado mucho cuando intenté explicar lo delicado de "la piel de los peces" tocando la Osmoregulacion , trmendamente dificil de explicar para mí
Lo has explido con muchiisima naturalidad siendo "fácil "" de entender
Un saludo
#7
Gracias a todos por vuestros comentarios. Si os soy sincera, de todo lo que he escrito es el que más me costó de escribir, y porque negarlo, de entender Biotimido


Biosaludo




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