Hoe kan een meeuw zeewater drinken zonder ziek te worden?

‘Woveral ater, water, en geen druppel om te drinkenzucht de schipbreukeling in het gedicht De rijp van de oude zeeman door Samuel Taylor Coleridge (1834). Want hoewel de zeeman omringd is door water, zou hij sterven als hij het zou drinken: het is te zout. Om het overtollige zout uit een glas zeewater te scheiden, hebben onze nieren anderhalf glas water nodig. Ze halen dat water uit ons bloed. We zouden daardoor uitdrogen – afgezien van het feit dat we snel zouden gaan overgeven.

Hoe doen meeuwen dat? Ze halen het meeste water uit hun voedsel, zoals verse vis, maar als hun voedsel te droog is, drinken ze soms snavels vol zeewater. De Noorse bioloog Knut Schmidt-Nielsen, een van de grondleggers van de dierfysiologie, onderzocht hoe dit mogelijk is en schreef er in 1960 over een gezaghebbend artikel over in het tijdschrift Circulatie.

Schmidt vertelt eerst over de werking van onze nieren, die overtollig zout via onze urine uitscheiden. Zoogdieren zijn de enige diersoort waarbij de nieren de zoutbalans reguleren, schrijft hij. Bij vissen zijn het de kieuwen die zout uitscheiden, bij amfibieën is het de huid die zoet water uit de omgeving opneemt.

Zeevogels, haaien en zeeschildpadden hebben andere organen die overtollig zout uitscheiden: de zoutklieren. Bij zeeschildpadden bevinden ze zich in de hoek van het oog en ze scheiden het zout af via traanvocht; bij haaien liggen ze bij de anusBij zeevogels bevinden ze zich in de kop: aan de buitenkant van de schedel, boven op de oogkassen, bij de basis van de snavel.

Deze zoutklieren, schrijft Schmidt-Nielsen in zijn overzicht, lijken van binnen een beetje op de nieren. Ze hebben een centraal kanaal waarin kleine vertakte zijkanalen eindigen. Daaromheen ligt een fijnmazig netwerk van bloedvaten. Gespecialiseerde cellen transporteren de zouten vanuit het bloed naar de vloeistof in het afvoerkanaal via zogenaamd actief transport: een moleculair pompsysteem bestaande uit eiwitten.

De zoutklieren doen dit veel efficiënter dan de nieren. Dit komt vooral doordat ze gebruikmaken van de zogenaamde tegenstroomprincipeWe zien dit ook terug in de kieuwen van vissen en in warmtewisselaars: als twee stromingen (bijvoorbeeld van water of bloed) tegenover elkaar lopen, ontstaat er over de gehele lengte een concentratie- of warmteverschil tussen die stromingen en kan er dus over de gehele lengte uitwisseling plaatsvinden (van zuurstof, warmte of in dit geval zout).

Zeer geconcentreerde vloeistof

De tweede reden waarom de zoutklieren efficiënter zijn dan de nieren is dat hun cellen veel meer pompproteïnen hebben, en meer mitochondriën: de ‘energiefabrieken’ van de cellen. Pompen kost energie.

Het gevolg is dat er een zeer geconcentreerde zoute vloeistof uit deze klieren druppelt. Deze loopt via een kanaal door de snavel – bij albatrossen en stormvogels ligt het kanaal op de snavel – naar de neusgaten, halverwege de snavel. Daarom zie je bij zeevogels vaak een druppel aan de snavel hangen, die ze er soms met een tikje afschudden.

Dat dit supergoed werkt, bewees Schmidt-Nielsen in een beroemd experiment. Hij liet een meeuw een tiende van zijn lichaamsgewicht aan zeewater drinken (hoe, dat vermeldt het artikel niet). Binnen drie uur had de snavel al dat zout weer uitgescheiden.

Taylor Coleridge’s Poor Sailor zou dat niet moeten proberen.

Delen





Stuur een e-mail naar de redactie