Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

A. PHẦN MỞ ĐẦU

Hình 1: Làm thế nào chim hải âu lớn uống nước mặn
mà không bị ốm?
Với 1 sải cánh đạt tới 3,5m, là loài chim lớn nhất, chim hải âu lớn
(Diomedea exulans) bay liệng trên đại dương khiến chúng ta không thể
không chú ý đến chúng (Hình 1). Tuy nhiên, hải âu lớn khiến ta chú ý không
chỉ vì kích thước của nó. Loài chim này ở trên biển cả ngày lẫn đêm suốt cả
năm, và trở về đất liền chỉ để sinh đẻ. Một người với chỉ có nước mặn để
uống sẽ chết vì mất nước, nhưng với cùng các điều kiện thì hải âu vẫn phát
triển.
Sinh tồn không có nước ngọt, hải âu lớn dựa vào sự điều hòa thẩm thấu,
quá trình phổ biến để các động vật kiểm soát nồng độ các chất tan và cân
bằng hấp thu và mất nước. Trong môi trường dịch của các tế bào, mô, cơ
quan, sự điều hòa thẩm thấu là thiết yếu. Với các hệ thống sinh lý để hoạt
động thích hợp, nồng độ tương đối của nước và các chất tan phải được giữ
trong giới hạn tượng đối hẹp. Ngoài ra, các ion như natri và calcium phải
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
1
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

được duy trì ở các nồng độ cho phép hoạt động bình thường của cơ, neuron
và các tế bào cơ thể khác. Do vậy, điều hòa thẩm thấu là một quá trình cân
bằng nội môi.
Một số chiến lược để kiểm soát nước và chất tan đã được tiến hóa, phản
ánh các thách thức điều hòa thẩm thấu khác nhau và thường rất nghiêm trọng
mà các sinh vật thường gặp trong môi trường. Các động vật sa mạc sống
trong một môi trường có thể nhanh chóng làm mất nước cơ thể của chúng. Dù
là một môi trường hoàn toàn khác biệt, hải âu lớn và những động vật biển

khác cũng gặp vấn đề lớn về mất nước. Thành công trong những hoàn cảnh
như vậy phụ thuộc chủ yếu vào việc bảo toàn nước, và với nhiều loài chim
biển và cá xương là phải loại bớt muối thừa. Trái lại, các động vật nước ngọt
sống trong một môi trường đe dọa làm ngập và hòa loãng các dịch cơ thể.
Các sinh vật này sống sót bằng cách hạn chế hấp thu nước, bão tồn các chất
tan và hấp thu muối từ môi trường của chúng.
Để bảo vệ môi trường dịch cơ thể, các động vật phải đối phó với một
chất chuyển hóa nguy hại sinh ra do phân giải protein và các acid nucleic.
Phân giải các phân rử chứa nitrogen giải phóng ammonia, một chất rất độc.
Một số cơ chế khác nhau cũng đã được tiến hóa cho sự bài tiết, quá trình loại
bỏ các chất chuyển hóa nitrgen và các chất thải khác. Vì các hệ thống bài tiết
và điều hòa thẩm thấu có liên hệ về cấu trúc và chức năng ở nhiều động vật
nên chúng ta sẽ xem xét cả hai quá trình trong bài tiểu luận này.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
2
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

B. PHẦN NỘI DUNG
Giống như điều hòa nhiệt phụ thuộc vào sự cân bằng sinh và mất nhiệt,
điều hòa thành phần hóa học của dịch thể phụ thuộc vào sự cân bằng giữa hấp
thu và mất nước và các chất tan. Qúa trình điều hòa thẩm thấu này dựa phần
lớn vào các vận động có kiểm soát của các chất tan giữa dịch cơ thể và môi
trường ngoài. Vì nước đi theo các chất tan nhờ thẩm thấu, tác dụng cuối cùng
là điều hòa cả thành phần chất tan và nước.
I- Thẩm thấu và áp suất thẩm thấu
Tất cả các động vật – bất chấp nguồn gốc phát sinh chủng loại, môi
trường hoặc loại chất thải tạo ra – đều đối mặt với nhu cầu giống nhau về
điều hòa thẩm thấu. Qua thời gian, hấp thu nước và mất nước và mất nước
phải cân bằng. Nếu hấp thu nước quá nhiều, các tế bào động vật bị phồng lên
và vỡ ra; nếu mất nước nhiều, chúng teo lại và chết.

Hình 2: Nồng độ chất tan và thẩm thấu
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
3
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Nước vào và ra khỏi tế bào nhờ thẩm thấu, là một trường hợp đặc biệt
của khuếch tán, là sự chuyển động của nước qua một màng có tính chọn lọc.
Nó xảy ra bất kỳ khi nào hai dung dịch ngăn bởi màng có sự khác biệt về áp
suất thẩm thấu, hay độ thẩm thấu ( tổng nồng độ chất tan được tính bằng
nồng độ phân tử gam, hay số mol chất tan trong một lít dung dịch). Đơn vị đo
áp suất thẩm thấu sử dụng trong bài này là milliOsmole trên lít (mOsm/l);
1mOsm/l tương đương với nồng độ chất tan tổng số của 10
-3
M. Áp suất thẩm
thấu của máu người khoảng 300 mOsm/l, trong khi đó nước biển có áp suất
thẩm thấu khoảng 1000 mOsm/l.
Nếu hai dung dịch phân cách bởi một màng có tính thấm chọn lọc có
cùng áp suất thẩm thấu. Ở các điều kiện này, các phân tử nước liên tục đ qua
màng theo hai chiều với tốc độ tương đương. Nói cách khác, không có sự
chuyển động thực của nước do thẩm thấu giữa hai dung dịch đẳng trương.
Khi hai dung dịc khác nhau về áp suất thẩm thấu, một có nồng độ chất tan lớn
hơn được gọi là áp suất thẩm thấu cao, và dung dịch loãng hơn được gọi là
áp suất thẩm thấu thấp (Hình 2). Dòng nước do thẩm thấu đi từ dung dịc ưu
trương sang dung dịch đẳng trương.
II- Những thách thức về thẩm thấu
Một động vật có thể duy trì cân bằng nước theo hai cách. Một cách là trở
thành loại biến đổi thẩm thấu, nó đồng áp suất thẩm thấu với môi trường.
Cách thứ hai là trở thành loại điều hòa thẩm thấu, nó kiểm soát áp suất thẩm
thấu nội môi độc lập với áp suất thẩm thấu của môi trường.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh

4
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Hình 3: Cá hồi đỏ (Oncorhynchus nerka), những động vật
điều hòa thẩm thấu rộng muối
Tất cả các động vật biến đổi thẩm thấu là các động vật biển. Vì áp suất
thẩm thấu là giống với của môi trường, nên không có xu thế mất hay thu
nước. Nhiều loài biến đổi áp suất thẩm thấu sống trong nước có thành phần
ổn định và vì vậy có áp suất nội môi hằng định.
Điều hòa thẩm thấu cho phép động vật sống trong nhưng môi trường
không thích hợp cho các động vật biến đổi thẩm thấu, như động vật nước
ngọt và trên cạn. Nó cũng cho phép nhiều động vật biển duy trì áp suất thẩm
thấu nội môi khác với áp suất thẩm thấu của nước biển. Để sinh tồn trong môi
trường áp suất thẩm thấu thấp, động vật điều hòa thẩm thấu phải thải nước
thừa. Trong môi trường áp suất thẩm thấu cao, động vật điều hòa thẩm thấu
lại phải lấy nước vào để bù cho việc mất thẩm thấu.
Phần lớn động vật, dù là loài biến đổi thẩm thấu hay điều hòa thẩm thấu,
đều không thể chịu đựng được những thay đổi lớn về áp suất thẩm thấu ngoại
môi và được gọi là động vật hẹp muối. Nhiều loài hàu và trai bị và không bị
thủy triều phủ là những động vật điều hòa thẩm thấu rộng muối; ví dụ tương
tự về các động vật điều hòa thẩm thấu rộng muối là cá vược sọc và nhiều loài
cá hồi. (Hình 3)
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
5
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số thích nghi cho điều hòa thẩm thấu
đã tiến hóa ở các động vật nước mặn, nước ngọt và trên cạn.
III- Một số đặc điểm thích nghi cho điều hòa thẩm thấu đã tiến hóa ở các
nhóm động vật.

a. Các động vật biển
Các động vật biển không xương sống hầu hết thuộc loại biến đổi thẩm
thấu. Áp suất thẩm thấu của chúng (tổng nồng độ các chất tan) giống với của
nước biển. Vì vậy, chúng không gặp những thách thức lớn về cân bằng nước.
Tuy nhiên, vì chúng khác biệt đáng kể với nước biển về nồng độ của những
chất tan đặc biệt, nên chúng phải vận chuyển tích cực các chất tan này để duy
trì sự hằng định nội môi.
Các xương biển sống trong môi trường ưu trương, vì vậy cúng sẽ mất
nước qua da, mang và nước tiểu. Giữ cho máu bao giờ cũng ít muối hơn môi
trường bên ngoài, cá uống nước với các ion hóa trị 1. Các ion hóa trị 2 và 3
được hấp thụ rất ít và phần lớn theo phân ra ngoài. Mang đưa một phần muối
ra ngoài, đồng thời giảm lượng nước tiểu vì thận có ít quản cầu Malpighi.
Nhiều động vật biển có xương sống và một số động vật biển không
xương sống thuộc loại điều hòa thẩm thấu. Với hầu hết các động vật này,
biển là môi trường hút nước mạnh. Ví dụ, những cá xương, như cá tuyết
(Hình 4a) , liên tục mất nước do thẩm thấu. Những loài cá đó cân bằng nước
bị mất bằng cách uống nhiều nước biển. Sau đó chúng sử dụng cả mang và
thận để loại bỏ muối. Ở mang, các tế bào chloride chuyên hóa vận chuyển
tích cực ion chloride (Cl
-
) ra ngoài, và ion natri (Na
+
) đi theo thụ động. Ở
thận, các ion calcium, magie và sulfat thừa được bài tiết cùng với mất một ít
nước.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
6
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Hình 4: Điều hòa thẩm thấu ở cá xương nước ngọt và cá xương biển

Một chiến lược điều hòa thẩm thấu khác đã được tiến hóa ở cá mập và
những loài cá sụn khác (các động vật có bộ xương sụn). Giống như các cá
xương, cá mập biển lại không phải là loại áp suất thẩm thấu thấp so với nước
biển. Giải thích chi điều này là các mô của cá mập có nồng độ chất urea cao,
đây là chất thải nitrogen do chuyển hóa protein và acid nucleic. Các dịch cơ
thể của chúng cũng có trimethylamin oxide (TMAO), một phân tử hữu cơ để
bảo vệ các protein khỏi bị urea phá hủy. Tóm lại, muối, urea, TMAO và các
chất khác được duy trì trong các dịch cơ thể của cá mập tạo ra một áp suất
thẩm thấu rất gần với của nước biển. Vì lí do này, cá mập thường được coi là
loại biến đổi thẩm thấu. Tuy nhiên, vì nồng độ chất tan trong các dịch cơ thể
của chúng thực tế lớn hơn 1000 mOsm/l, nên nước vào cơ thể cá mập qua
thẩm thấu và trong thức ăn (cá mập không uống nước). Dòng nước vào nhỏ
này được thải qua nước tiểu do thận cá mập. Nước tiểu cũng loại bỏ một số
muối khuếch tán vào trong cơ thể cá mập; phần còn lại bị mất đi qua phân
hoặc bị bài tiết bởi một cơ quan gọi là tuyến trực tràng.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
7
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

b. Các động vật nước ngọt
Cá xương nước ngọt sống trong môi trường nhược trương nên về
nguyên tắc nước sẽ xâm nhập vào cơ thể qua mang và da. Giữ cho máu luôn
ưu trương, cá thải lượng nước thừa ra ngoài qua thận và hấp thu lại muối .
Mặt khác mang cũng hấp thu muối từ môi trường. Một ít muối mất đi cùng
với sản phẩm bài tiết được bù bằng muối lấy từ thức ăn.
Các vấn đề về điều hòa thẩm thấu của các động vật nước ngọt trái ngược
với động vật biển. Các dịch cơ thể của động vật nước ngọt phải có áp suất
thẩm thấu cao vì các tế bào của động vật không thể chịu được nồng độ muối
thấp như của nước hồ hay sông. Cá dịch cơ thể với áp suất thẩm thấu cao hơn
của môi trường, các động vật nước ngọt có vấn đề về thu nước do thẩm thấu

và mất muối do khuếch tán. Nhiều động vật nước ngọt, gồm cá, giải quyết
vấn đề về cân bằng nước bằng cách gần như không uống nước và bài tiết
nhiều nước tiểu rất loãng. Đồng thời, muối mất do khuếch tán và theo nước
tiểu được bồi phục nhờ ăn. Cá nước ngọt, như cá rô (Hình 4b), cũng bồi phục
muối nhờ hấp thu qua mang. Các tế bào chloride ở mang cá vận chuyển tích
cực Cl
-
vào cơ thể và Na
+
đi theo.
Cá hồi và những loài các rộng muối khác di cư giữa vùng nước mặn và
nước ngọt có những thay đổi đáng kể về trạng thái điều hòa thẩm thấu. Trong
khi sống ở biển, cá hồi thực hiện điều hòa thẩm thấu giống như những cá biển
khác bằng cách uống nước và thải muối thừa qua mang. Khi chúng di cư tới
vùng nước ngọt, cá hồi ngừng uống và bắt đầu chế xuất nhiều nước tiểu
loãng. Đồng thời, mang của chúng bắt đầu lấy muối từ môi trường loãng –
giống như những cá đã sống cả đời trong nước ngọt. (Hình 5)
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
8
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Hình 5: Cá hồi đỏ (Oncorhynchus nerka)
c. Các động vật sống trong nước tạm thời
Mất nước cực nhiều, hay sấy khô, là đại họa với hầu hết động vật. Tuy
nhiên, một số động vật không xương sống nước ngọt sống trong ao đầm tạm
thời và trong các màng nước quanh các hạt đất có thể mất hầu hết nước cơ thể
mà vẫn sống sót. Những động vật này đi vào trạng thái ngủ khi môi trường
sống của chúng bị khô đi, sự thích nghi này được gọi là sống khan nước (“sự
sống không có nước”) (Hình 5). Trong số những ví dụ đáng kinh ngạc nhất là
rận, hay rận nước. Chiều dài dưới 1mm, những con vật không xương sống bé

nhỏ này có ở biển, nước ngột và cả ở các môi trường ẩm ướt trên cạn. Ở trạng
thái hoạt động đủ nước, khoảng 85% thể trọng của chúng là nước, nhưng
chúng óc thẻ mất nước tới chỉ còn dưới 2% và tồn tại ở trạng thái bất hoạt,
khô như bụi, trong cả chục năm hoặc hơn. Cho thêm nước vào thì chỉ trong
vài tiếng những con rận có nước lại sẽ bò ra và đi kiếm ăn.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
9
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Hình 6: Sống khan nước. Con rận (rận nước) sống ở ao đầm tạm thời
và ở những hạt nước trong đất và các cây ướt (SEM).
Sống khan nước cần sự thích nghi giữ cho màng tế bào nguyên vẹn. Các
nhà nhà ngiên cứu vùa mới bắt đầu tìm hiều xem làm thế nào rận sống sót
trong khô hạn, nhưng các nghiên cứu về giun tròn sống khan nước (ngành
Nematoda) cho thấy các cá thể bị sấy khô có chứa lượng lớn đường. Đặc biệt,
một đường đôi gọi là trehalose dường như bảo vệ các tế bào bằng cách thay
thế nước vốn thường kết hợp với các protein và lipid màng. Nhiều côn trùng
sống sót sau đóng băng trong mùa đông cũng sử dụng trehalose làm chất bảo
vệ màng, giống như một số cây cối chống lại khô hạn.
* Đối với ếch nhái:
+ Ở môi trường nước ngọt cơ thể ưu trương, môi trường nhược trương.
Nước ngấm qua da và vào bằng thức ăn, thải nước bằng nước tiêu.
+ Khi lên cạn để nước bốc hơi qua da. Khi lên cạn cơ thể mất nước thì
ếch có thể tái hấp thu nước từ bóng đái.
+ Bắt buộc ếch phải sống gần khu vực nước, hoạt động vào ban đêm,
phân bố ở các vùng nhiệt đới.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
10
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng


* Đối với cá sấu, rùa biển…có các tuyến muối có khả năng tiết muối do
các loài này uống nước biển.
d. Các động vật trên cạn
Nguy cơ mất nước là một vấn đề điều hòa lớn với các thực vật và động
vật cạn. Ví dụ như người, sẽ chết nếu họ mất khoảng 12% nước cơ thể (lạc đà
sa mạc có thể chịu được gấp đôi mức mất nước đó). Các thích nghi làm giảm
mất nước là then chốt để sống sót trên cạn. Nhu lớp cuticle góp phần cho sự
thành công của thực vật trên cạn, các lớp che phủ cơ thể của hầu hết các động
vật cạn ngăn mất nước. Ví dụ, các lớp sáp của bộ xương ngoài côn trùng, vỏ
của sên đất, và các lớp tế bào da chết bị sừng hóa che phủ hầu hết các động
vật có xương sống, gồm cả người. Nhiều động vật trên cạn, đặc biệt là những
loài sống ở sa mạc, là lòi động vật hoạt động về đêm, chúng làm giảm mất
nước qua bay hơi vì nhiệt độ thấp và độ ẩm tương đối cao của không khí ban
đêm.
Dù có những thích nghi này và những thích nghi khác nữa, hầu hết các
động vật trên cạn mất nước qua nhiêu đường: qua nước nước tiểu và phân,
qua da, và từ bề mặt ẩm ướt ở các cơ quan trao đổi khí. Các động vật trên cạn
duy trì cân bằng nước bằng cách uống và ăn các thức ăn mềm sản sinh nước
chuyển hóa qua hô hấp tế bào. Một số động vật sa mạc, gồm nhiều loài chim
ăn côn trùng và bò sát, thích nghi tốt để giảm thiểu mất nước giúp chúng có
thể sống sót mà không cần uống nước. Một số ví dụ đáng chú ý là chuột túi:
nó mất rất ít nước và 90% được thay bằng nước sinh ra từ chuyển hóa; phần
10% còn lại lấy từ lượng nước ít ỏi trong thức ăn hạt của nó.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
11
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Hình 7: Cân bằng nước ở hai động vật có vú trên cạn.
Chuột túi sống ở Nam Mỹ, ăn chủ yếu là các hạt khô và không uống
nước. Một con chuột túi lấy nước chủ yếu từ chuyển hóa tế bào và mất nước

chủ yếu do bay hơi trong trao đổi khí. Trái lại, người lấy nước ở thức ăn và
đồ uống và mất nhiều qua nước tiểu.
IV- Năng lượng học của điều hòa thẩm thấu
Khi một động vật duy trì sự khác biệt về áp suất thẩm thấu giữa cơ thể
với môi trường bên ngoài thì cần có sự tiêu tốn năng lượng. Vì khuếch tán có
xu hướng làm cân bằng các nồng độ trong một hệ thống, các động vật điều
hòa thẩm thấu phải sử dụng năng lượng để duy trì các chênh lệch thẩm thấu
làm nước vào và ra. Chúng làm vậy nhờ vận chuyển tích cự để điều chỉnh
nồng độ các chất tan trong các dich cơ thể chúng.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
12
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Tiêu tốn năng lượng để điều hòa thẩm thấu phụ thuộc vào sự khác biệt
ra sao giữa áp suất thẩm thấu của động vật với của môi trường, phụ thuộc vào
việc nước và các chất tan di chuyển thuận lợi ra sao qua bề mặt của động vật,
và phụ thuộc vào việc cần bao nhiêu công sức để bơm các chất tan qua màng.
Điều hòa thẩm thấu chiếm khoảng 5% hoặc hơn mức độ chuyển hóa khi nghỉ
của nhiều loài cá xương nước mặn và nước ngọt. Với tôm biển, các động vật
giáp xác nhỏ sống ở Hồ Muối Lớn bang Utah và những hồ cự mặn khác, sự
chênh lệch giữa áp suất thẩm thấu nôi môi và ngoại môi rất lớn, và tiêu tốn
cho điều hòa thẩm thấu cũng vì vậy mà khá cao – khoảng 30% cả mức độ
chuyển hóa khi nghỉ.
Tiêu tốn năng lượng cho một động vật duy trì cân bằng nước và muối
được giảm thiểu bởi thành phần dịch cơ thể đã thích nghi theo độ mặn của
môi trường sống của động vật đó. So sánh các loài có quan hệ gần gũi cho
thấy rằng các dich nội môi của hầu hết động vật nước ngọt có nồng độ chất
tan thấp hơn so với dịch của các bà con ở biển của chúng. Ví dụ, trong khi
các động vật thân mềm có dịch cơ thể có nồng độ chất tan khoảng 1.000
mOsm/l, thì một số trai nước ngọt duy trì nồng độ chất tan của cơ thể chỉ

khoảng 40 mOsm/l. Áp suất thẩm thấu giảm rõ rệt giữa dịch cơ thể và môi
trường xung quanh (khoảng 1.000 mOsm/l với nước biển và 0,5-15 mOsm/l
với nước ngọt) làm giảm năng lượng động vật cần tiêu tốn cho điều hòa thẩm
thấu.
V- Biểu mô vận chuyển trong điều hòa thẩm thấu
Chức năng cuối cùng của điều hòa thẩm thấu là duy trì thành phần của tế
bào, nhưng hầu hết động vật làm điều này gián tiếp qua kiểm soát thành phần
dịch nội môi bao bọc các tế bào. Ở côn trùng và các động vật khác có hệ tuẩn
hoàn mở, dịch này là bạch huyết. Ở các động vật không xương sống và các
động vật khác có hệ thống tuần hoàn kín, các tế bào được tắm trong dịch kẽ
có chứa một hỗn hợp các chất tan được kiểm soát gián tiếp nhờ máu. Duy trì
thành phần của các dịch như vậy tùy thuộc vào các cấu trúc từ các tế bào điều
hòa chuyển động của chất tan, cho tới các cơ quan như thận động vật có
xương sống.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
13
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Ở phần lớn các động vật, điều hòa thẩm thấu và chất thải chuyển hóa
phụ thuộc vào một số loại biểu mô vận chuyển – là một hay một số lớp tế
bào biều mô chuyên biệt điều hòa chuyển động của chất tan. Các biểu mô vận
chuyển di chuyển các chất tan đặc hiệu với số lượng có kiểm soát theo các
hướng cụ thể. Biểu mô vận chuyển thường sắp xếp thành các mạng lưới ống
phức tạp có diện tích bề mặt rộng. Một số biểu mô vận chuyển hướng trực
tiếp ra môi trường ngoài, một số khác xếp thành các kênh nối ra ngoài, một
số khác xếp thành các kênh nối ra ngoài qua một cửa mở trên bề mặt cơ thể.
Biểu mô vận chuyển giúp cho hải âu lớn sinh tồn trên biển đã không
được khám phá ra trong nhiều năm. Một số nhà khoa học gợi ý là các loài
chim biển thực tế khống uống nước, xác nhận rằng mặc dù chim có hút nước
vào miệng nhưng chúng không nuốt. Nghi vấn về ý tưởng này, Knut

Schmidt-Nielsen và cộng sự đã tiến hành một thực nghiệm đơn giản nhưng
nhiều ý nghĩa. (Hình 8)
Khi Schmidt-Nielsen chứng minh, sự thích nghi giúp cho hải âu lớn và
các loài chim biển khác duy trì cân bằng muối nội môi là một tuyến mũi
chuyên biệt. Khi loại bỏ muối natri chloride thừa khỏi máu, tuyến mũi dựa
vào sự trao đổi ngược dòng (là sự trao đổi ngược dòng diễn ra giữa hai dịch
phân cách bởi một hoặc một số màng và chảy theo các chiều ngược nhau)
(Hình 9). Ở tuyến mũi của hải âu lớn, kết quả thực là tiết ra dịch mặn hơn
nước biển. Như vậy mặc dù uống nước biển mang đến nhiều muối, nhưng
chim thực tế lại hấp thu thêm nước. Trái lại, người uống một lượng nước nhất
định buộc phải sử dụng một lượng nước lớn hơn để thải muối, do vậy kết quả
là họ bị mất nước.
* Tìm hiểu: Làm thế nào chim biển loại bỏ muối thừa khỏi cơ thể
chúng?
a. Thí nghiệm
Knut Schmidt-Nielsen và cộng sự tại phòng thí nghiệm về núi-sa mạc-
đảo ở Maine, đã cho những con chim biển bắt được không có gì ngoài nước
biển để uống. Tuy nhiên, chỉ có một lượng nhỏ muối mà chim tiêu thụ thấy
trong nước tiểu. Phần còn lại đã bị cô đặc trong dịch nhỏ ra từ đầu mỏ của
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
14
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

chim. Dịch muối này từ đâu ra? Các nhà khoa học đã tập trung chú ý vào các
tuyến mũi, một cặp cấu trúc thấy trong đầu của mọi chim. Tuyến mũi của
chim biển lớn hơn nhiều so với chim đất liền, và Schmidt-Nielsen đã giải
thuyết rằng tuyến mũi có chức năng loại bỏ muối. Để kiểm tra giải thuyết
này, các nhà nghiên cứu đã đưa một ống nhỏ qua ống dẫn tới tuyến mũi và rút
dịch ra.
Hình 8: Thí nghiệm

b. Kết quả
Dịch rút ra từ tuyến mũi của chim biển có dung dịch NaCl gần như tinh
khiết. Nồng độ muối là 5%, mặn gấp hai lần nước biển (và nhiều lần mặn hơn
nước mắt người). Các mẫu dịch đối chứng lấy từ các tuyến khác ở đầu cho
thấy không có vị trí nào có nồng độ muối cao.
c. Kết luận
Chim biển sử dụng tuyến mũi của chúng để thải muối thừa khỏi cơ thể.
Các cơ quan này giúp cho các loài như chim mòng biển và hải âu lớn có thể
sống được trên biển. Các cấu trúc tương tự, được gọi là tuyến muối, có chức
năng tương tự ở rùa biển và kì nhông biển.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
15
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

Hình 9: Trao đổi ngược dòng ở tuyến mũi thải muối
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
16
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng

C. KẾT LUẬN
Nói tóm lại, cơ chế điều hòa áp suất thẩm thấu hay cân bằng nội môi
đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của con người nói riêng và động
vật nói chung. Rất nhiều bệnh của người và động vật là hậu quả của mất cân
bằng áp suất thẩm thấu hay mất cân bằng nội môi như cao huyết áp, tiểu
đường…Vì vậy cơ thể con người cũng như động vật phải duy trì cân bằng áp
suất thẩm thấu để đảm bảo sự ổn định về các điều kiện lí hóa của môi trường
trong cho các tế bào, cơ thể hoạt động bình thường.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
17
Sinh học cơ thể động vật GVHD: GS-TS Ngô Đắc Chứng


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Campbell, N. A. et al., (2008). Biology. San Francisco: Pearson
International Edition. (Tiếng Việt).
2. Ngô Đắc Chứng, (2014). Sinh học cơ thể động vật. Huế. Đại học
Huế.
3. Trịnh Hữu Hằng (chủ biên), (2001). Sinh học cơ thể động vật. Hà
Nội: Đại học quốc gia.
Lớp: Thực Vật Học HVTH: Phan Thị Ái Linh
18