Haiwan marin dan air tawar mengekalkan keseimbangan air dalamannya secara berbeza bergantung pada habitatnya. Mari kita terokai bagaimana mekanisme osmoregulasi berfungsi.
Semua haiwan mesti mengekalkan kepekatan cecair badan yang agak malar agar sistem fisiologi mereka berfungsi dengan baik. Proses mengawal keseimbangan antara pengambilan dan kehilangan air dipanggil osmoregulasi. Apabila terdapat perbezaan dalam habitat dan kepekatan cecair badan—terutamanya dalam kemasinan—haiwan mengalami penambahan dan kehilangan air akibat fenomena osmosis. Oleh itu, mengekalkan kepekatan cecair badan yang malar di bawah keadaan ini merupakan cabaran kritikal untuk terus hidup.
Osmosis ialah fenomena di mana, apabila dua larutan dengan kepekatan yang berbeza dipisahkan oleh membran separa telap, pelarut dari sisi dengan kepekatan yang lebih rendah bergerak ke arah sisi dengan kepekatan yang lebih tinggi. Dalam larutan air masin, garam yang larut dalam air ialah zat terlarut, dan air ialah pelarut. Jika larutan air masin dengan kepekatan yang berbeza diletakkan di kedua-dua belah membran separa telap, air dari sisi dengan kepekatan yang lebih rendah akan bergerak ke arah sisi dengan kepekatan yang lebih tinggi. Jika kepekatan pada kedua-dua belah adalah sama, tiada pergerakan bersih pelarut. Fenomena osmosis ini merupakan salah satu prinsip asas pengangkutan jisim dan memainkan peranan penting dalam pelbagai proses biologi.
Haiwan dikelaskan kepada jenis osmoadaptif dan osmoregulasi berdasarkan cara mereka mengekalkan keseimbangan air sebagai tindak balas kepada fenomena osmosis ini. Pertama, haiwan osmoadaptif semuanya adalah haiwan marin; memandangkan kemasinan cecair badan mereka sepadan dengan air laut, tiada pergerakan bersih air. Ketam, kupang dan labah-labah laut termasuk dalam kategori ini. Oleh kerana kemasinan cecair badan mereka adalah sama dengan air laut, mereka boleh mengekalkan keseimbangan fisiologi tanpa memerlukan osmoregulasi yang berasingan.
Sebaliknya, haiwan osmoregulator hidup dalam persekitaran di mana kemasinan cecair badan mereka berbeza daripada habitat mereka, jadi mereka mengawal kemasinan cecair badan mereka untuk mengelakkannya daripada berubah. Antara haiwan osmoregulator, cecair badan kebanyakan ikan yang hidup di air laut mempunyai kemasinan yang lebih rendah daripada air laut, yang bermaksud air boleh keluar dari cecair badan mereka. Oleh itu, walaupun kulit mereka tidak telap, air mudah hilang melalui sel epitelium insang mereka. Untuk menambah air yang hilang melalui proses osmosis ini, mereka terus minum air laut. Hasilnya, 70–80% air laut diserap ke dalam aliran darah dari usus mereka, dan garam memasuki aliran darah pada masa yang sama. Ini mencetuskan sel-sel rembesan garam dalam epitelium insang untuk mengeluarkan garam berlebihan.
Masalah pengawalaturan osmosis yang dihadapi oleh haiwan air tawar adalah bertentangan sama sekali dengan yang dihadapi oleh haiwan marin. Oleh kerana cecair badan haiwan air tawar mempunyai kemasinan yang lebih tinggi daripada air tawar, air boleh masuk secara berterusan melalui insang mereka. Oleh itu, haiwan air tawar menyelesaikan masalah ini dengan meminum sedikit air dan mengeluarkan sejumlah besar air kencing. Epidermis mereka yang tidak telap berfungsi untuk menghalang kemasukan air. Contohnya, ikan air tawar meminum sedikit air dan mengeluarkan sejumlah besar air kencing cair untuk menghilangkan air berlebihan. Ini membantu mereka mengekalkan kemasinan cecair badan mereka.
Sementara itu, haiwan darat juga kehilangan air melalui pelbagai laluan. Ini kerana mereka kehilangan air melalui air kencing, najis, kulit, dan permukaan lembap organ pernafasan mereka. Oleh itu, haiwan darat mengisi semula air yang hilang dengan minum, melalui makanan, dan dengan menghasilkan air melalui respirasi selular. Khususnya, banyak haiwan darat telah membangunkan pelbagai penyesuaian fisiologi dan tingkah laku untuk menjimatkan air. Contohnya, haiwan yang tinggal di padang pasir meminimumkan kehilangan air dengan mengelakkan aktiviti pada siang hari dan aktif pada waktu malam. Haiwan ini menjimatkan air dalam pelbagai cara, seperti mengeluarkan air kencing yang sangat pekat atau mengurangkan kandungan air dalam najis mereka secara drastik.
Kesimpulannya, semua haiwan hidup dengan mengawal kepekatan cecair badan mereka agar sesuai dengan habitat mereka. Mekanisme osmoregulasi berbeza-beza bergantung pada persekitaran, membolehkan haiwan mengekalkan keseimbangan fisiologi dan terus hidup. Keupayaan untuk mengawal osmolariti untuk terus hidup ini merupakan faktor penting yang membolehkan haiwan berjaya menyesuaikan diri dan berkembang maju dalam persekitaran yang pelbagai.
