Neden Bazı Balıklar Sadece Tatlı veya Tuzlu Suda Yaşarlar? Bazı Balıklar Nasıl Her İki Suda da Yaşayabilirler?

Okyanuslarda, göllerde, nehirlerde ve derelerde yaşayan çok çeşitli balık türleri milyonlarca yıl boyunca evrimleşmiş ve tercih ettikleri ortamlara uzun dönemler içerisinde uyum sağlamışlardır. Balıklar, tuzluluk seviyesi toleranslarına göre sınıflandırılmaktadırlar. Japon balığı gibi tatlı su balıkları ve ton balığı gibi tuzlu su balıkları oldukça dar tuzluluk aralığına dayanabilen balıklardır ve “stenohalin” (steno: dar; haline: tuz) türler olarak bilinirler. Bu cins balıklar, doğal ortamlarındakinden farklı bir tuzluluk derecesine sahip sularda yaşayamazlar. 

Yaşam döngülerinin belli dönemlerinde geniş bir tuzluluk aralığını tolere edebilen balıklar “örihalin” (eurus: geniş) türler olarak adlandırılırlar. Somon, yılanbalığı, işkine balığı, çizgili levrek ve dilbalığı gibi balıklar tatlı sulardan ve hafif tuzlu sulardan tutun da deniz suyuna kadar değişiklik gösteren çok çeşitli tuzluluk derecelerinde yaşayabilir ya da hayatta kalabilirler. Örihalin balıkların, tuzluluk seviyesindeki yüksek değişimlere dayanabilmeleri için kademeli ayarlanma veya iklime alışma (aklimasyon) sürecinden geçmeleri gerekebilir.

Yeni oluşmuş Dünya yeterince soğuduğunda, yağmurun devamlı bir şekilde yağmaya başladığı iddia edilir. İşte bu yağış, ilk okyanusları tatlı suyla doldurmuştur. Okyanus suyunun sürekli buharlaşıp daha sonra yoğunlaşması büyük kara parçaları üzerine yağmur olarak düşmüştür. Bu durum, okyanusların birkaç milyar yıl sonunda tuzlu hale gelmesine sebep olmuştur. Yağmur suyu, toprak arasına süzülüp toprağı yıkadıkça sodyum, potasyum ve kalsiyum gibi pek çok minerali çözüp onları tekrar okyanuslara katmıştır. 

Omurgalı hayvanlar (balıklar, kuşlar, memeliler, amfibiler ve sürüngenler) eşsiz ve ortak bir özelliğe sahiptirler. Her birinin kanındaki tuz içeriği neredeyse aynıdır. Omurgalı kanı litre başına 9 gram kadar tuzluluğa (yaklaşık yüzde 0,9 tuz çözeltisine) sahiptir. Kandaki tuzların hemen hemen yüzde 77’si sodyum ve klorürken, geri kalanı bikarbonattan, potasyumdan ve kalsiyumdan oluşur. Sodyum, potasyum ve kalsiyum tuzları kalp, sinir ve kas dokularının normal işleyişi için bir hayli önemlidir. 

Eğer okyanus suyunun tuzluluğu, normal yoğunluğunun yaklaşık bir çeyreğine kadar seyreltilirse, balık kanıyla neredeyse aynı tuzluluk derecesine sahip olur ve benzer sodyum, potasyum, kalsiyum ve klorür oranları içerir. Omurgalı kanının tuz içeriği ile seyreltilmiş deniz suyu arasındaki benzerlikler, omurgalılar arasındaki güçlü evrimsel ilişkiyi ve aynı zamanda primordiyal (ilkel) okyanuslarla olan bağı akla getirir. 

Gerçekten de okyanusların günümüzdekinin yaklaşık üçte biri kadar tuzlu olduğu zamanlarda, omurgalı yaşamının evrimleşmeye başladığı muhtemel gözüküyor. Okyanuslar daha tuzlu hale geldikçe ve omurgalılar daha fazla evrim geçirdikçe kuşlar, memeliler, sürüngenler ve amfibiler gibi birkaç omurgalı grubu, deniz suyunu kan olarak beraberinde getirerek büyük kara parçalarında yaşamak için okyanusları terk etti. Kanlarındaki tuz yoğunluğunu, tatlı su içerek ve yedikleri besinlerden sağladıkları tuzlarla dengede tuttular.

Diğer yandan balıklar, su ortamında kaldılar. Adapte olmak için iki seçenekleri vardı: Ya koy veya ırmak ağzı gibi tuzluluğun düşük olduğu ortamlarda kalacaklardı ya da ozmoz (geçişme) yüzünden [vücutlarından] deniz suyuna karışan suyun yerine yenisini koymak için ve ayrıca artan bir şekilde tuzlu hale gelen okyanuslardan vücutlarına nüfuz eden tuzları uzaklaştırmak için mekanizmalar geliştireceklerdi. Tatlı suda yaşamak için ise difüzyon (geçişme, yayılma) sebebiyle suya karışan tuzların yerine yenisini koymak ve ortamdan absorbe ettikleri fazla suyu bertaraf etmek zorundalardı. Bu farklı çevrelerde balıkların hayatta kalması için böbrek işlevinin de ona göre değişmesi gerekiyordu. Nihayetinde solungaçlar, vücuttaki tuzları deniz suyuna boşaltma ve tatlı sudan tuzları absorbe etme yeteneği geliştirdi. 

Deniz suyunda balıklar, kaybettikleri sıvıları yenilemek için tuzlu su içmek ve sonrasında fazla tuzları vücutlarından atmak zorundadırlar. Bu sebeple, böbrekleri yüksek yoğunlukta tuz içeren küçük miktarlarda sıvı üretir. Tatlı su balıkları ise tuz oranı düşük, büyük miktarlarda seyreltik üre üretir. Ortamda bulunan yüksek oranlardaki kalsiyum, tatlı su çevrelerinde, solungaçlar ve vücut yüzeyleri aracılığıyla oluşan tuz kaybını azaltmaya yardımcı olur. Hafif tuzlu veya tuz oranı düşük sularda ise kandaki sabit tuz miktarlarını dengede tutmak için böbreklere daha az iş düşer. 

Sonuçta, balıklar deniz suyuna, tatlı veya az tuzlu suya adapte oldu ya da kendilerine bu ortamları mesken tuttu çünkü her bir ortam farklı türlere rekabetçi bir avantaj sağlıyordu. Örneğin, örihalin balıkların tatlı ve tuzlu sulara giriş çıkış yaparak bu sayede dış parazitlerinden kurtulabildiği iddia edilmektedir. Ayrıca farklı tuzluluğa sahip ortamlar, yeni ve bol besin kaynakları, avcı hayvanlardan kaçış ve hatta termal sığınak (sabit ısı) olanaklarını da sağlıyordu.