์ธํฌ๊ฐ ์ ์ฅ์ก(hypotonic solution; ๋ฎ์ ์ผ๋ถ)์ ๋์ด๋ฉด ๋ถํ๊ฑฐ๋ ํฐ์ง ์ ์์ต๋๋ค. ํํธ, ์ผ๋ถ ๋๋๊ฐ ๋์ ๊ณ ์ฅ์ก(hypertonic solutions) ์์ ์ธํฌ๋ ์ค๊ทธ๋ผ๋ค๊ฑฐ๋ ์ฃฝ์ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ฌผ๊ณ ๊ธฐ์ ์ธํฌ๋ ์ ์ฅ์ฑ ๋ด์(freshwater)๋ ๊ณ ์ฅ์ฑ ํด์(seawater) ํ๊ฒฝ์์ ์ด๋ป๊ฒ ์ด๋ฌํ ๋์ฐํ ์ด๋ช ์ ํผํ ์ ์์๊น์?
๋ฌผ๊ณ ๊ธฐ๋ ๋ํธ๋ฅจ๊ณผ ์ผํ๋ฌผ๊ณผ ๊ฐ์ ์ฉํด๋ ์ด์จ(์ฆ, ์ฉ์ง; solute)์ ๊ท ํ์ ๋ง์ถ๊ธฐ ์ํด ์ผํฌ์กฐ์ (osmoregulation) ์ ๋ต์ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
๋ฌผ์ ํฌ๊ณผํ ์ ์๋ ๋ง์ผ๋ก ๋ถ๋ฆฌ๋ ๋ ๊ฐ์ง ์ฉ์ก์ ์์ํด ๋ณด์ธ์. ๋ฌผ์ด ์์ชฝ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋ง๊ณผ ๊ต์ฐจํ์ง๋ง, ๋ ๋ง์ ๋ฌผ์ด ์ฉ์ง์ ๋๋๊ฐ ๋์ ์ฉ์ก์ผ๋ก ํ๋ฆ ๋๋ค. ์ด๋ ์ผํฌ(osmosis) ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ์๋ฆฌ์ ๋๋ค.
์ผํฌ์์ํ ๋๋ฌผ(osmoconformer)์ ๋ด๋ถ ์ฉ์ง ๋๋, ์ฆ ์ผํฌ์๋๋(osmolarity)๋ฅผ ์ฃผ๋ณ ํ๊ฒฝ๊ณผ ๋์ผํ๊ฒ ์ ์งํฉ๋๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ฆ์ ๋ณ๋ ์์ด ํ๊ฒฝ์์ ๋ฒ์ฐฝํฉ๋๋ค. ๋ชจ๋ ์ผํฌ์์ํ ๋๋ฌผ์ด ํด์ ๋๋ฌผ์ด์ง๋ง, ๋ชจ๋ ํด์ ๋๋ฌผ์ด ์ผํฌ์์ํ ๋๋ฌผ์ ์๋๋๋ค.
๋๋ถ๋ถ์ ๋ฌผ๊ณ ๊ธฐ๋ ์ผํฌ์กฐ์ ํ ๋๋ฌผ์ ๋๋ค. ์ผํฌ์กฐ์ ํ ๋๋ฌผ์ ํ๊ฒฝ๊ณผ๋ ๋ฌด๊ดํ๊ฒ ๋ด๋ถ ์ผํฌ์๋๋๋ฅผ ์ ์งํ์ฌ ๋ณํํ๋ ํ๊ฒฝ์ ์ ์ํ๊ณ ์ด์ฃผ(migration)๋ฅผ ์ฉ์ดํ๊ฒ ๋ง๋ญ๋๋ค.
์ผํฌ๋ ์ด์จ ๋๋๋ฅผ ๊ท ๋ฑํ๊ฒ ๋ง์ถ๋ ค๋ ๊ฒฝํฅ์ด ์์ต๋๋ค. ๋ฌผ๊ณ ๊ธฐ๋ ํ๊ฒฝ ๋๋์ ๋ค๋ฅธ ์ด์จ ๋๋๊ฐ ํ์ํ๋ฏ๋ก ์ผํฌ ๊ท ํ์ ์ต์ ํํ๋ ์ฉ์ง ๊ตฌ๋ฐฐ(gradient)๋ฅผ ์ ์งํ๊ธฐ ์ํด ์๋์ง๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค.
์ผํฌ ๊ท ํ์ ํ์ํ ์๋์ง๋ ๋ด๋ถ์ ์ธ๋ถ ์ด์จ ๋๋ ๊ฐ์ ์ฐจ์ด๋ฅผ ํฌํจํ ์ฌ๋ฌ ์์ธ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค. ์ผํฌ์๋๋ ์ฐจ์ด๊ฐ ์ต์์ผ ๋, ๋ ์ ์ ์๋์ง๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค.
ํด์ ์์ด์ ๋๋ถ๋ถ์ ์ฐ๊ณจ์ด๋ฅ(cartilaginous fish)์ ์ฒด์ก์ TMAO๋ฅผ ํจ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค. TMAO๋ ์์(urea)๋ฅผ ์ ์ฅํ๊ณ ๋ด๋ถ๊ฐ ์ธ๋ถ ์ผํฌ์๋๋๋ฅผ ๋๊ฒ ๋ง๋ค์ด ๋๋ฌผ์ด ์ผํฌ๋ฅผ ํตํด ๋ฌผ์ ํก์ํ ์ ์๊ฒ ํด์ค๋๋ค.
๋๋ถ๋ถ์ ๋๋ฌผ์ ํ์ผ์ฑ(stenohaline)์ ๋๋ค. ์ฆ, ์ธ๋ถ์ ํฐ ์ผํฌ์๋๋ ๋ณ๋์ ๊ฒฌ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฐ์ด์ ๊ฐ์ ๊ด์ผ์ฑ(euryhaline) ์ข ์ ์ผํฌ์กฐ์ ์ํ๋ฅผ ๋ฐ๊ฟ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฐ์ด๋ ๋ด์์์ ๋ฐ๋ค๋ก ์ด๋ํ ๋ ์ผ๋ถ์ ๋ถ๋นํ๋ ์ธํฌ๋ฅผ ํค์ฐ๊ธฐ ์ํด ๋ ๋ง์ ์ฝํฐ์(cortisol; ์ฝ๋ฅดํฐ์; ์ฝํฐ์กธ)์ ์์ฐํ๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ์๋ฆฌ์ ์ธ ๋ณํ๋ฅผ ๊ฒช์ต๋๋ค.
Evans, David H. “Teleost Fish Osmoregulation: What Have We Learned since August Krogh, Homer Smith, and Ancel Keys.” American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 295, no. 2 (August 2008): R704–13. [Source]
Kültz, Dietmar. “Physiological Mechanisms Used by Fish to Cope with Salinity Stress.” Journal of Experimental Biology 218, no. 12 (June 1, 2015): 1907–14. [Source]