関連する実験動画
Updated: Jul 19, 2026

07:58
A Protocol for Laboratory Housing of Turquoise Killifish (Nothobranchius furzeri)
Published on: April 11, 2018
尿素の排泄は,非常にアルカリ性のある環境で生活する魚の生存戦略である
D J Randall1, C M Wood, S F Perry
1Department of Animal Physiology, Veterinary College, University of Nairobi, Kenya.
Nature
|January 12, 1989
まとめ
ケニアのアルカリ性のマガディ湖のティラピアは,ほとんどの淡水魚とは異なり,尿素を排泄します. この尿素の生産は,オルニチン-尿素のサイクルを通じて,極端なpH条件で生き残ることを可能にします.
科学分野:
- 比較生理学 比較生理学について
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 環境への適応 環境への適応
背景:
- アンモニアの排泄は淡水魚に多く見られるが,有毒である.
- 尿素の生産は代謝的にコストが高く,通常は陸上の脊椎動物や海洋魚に見られます.
- オルニチン-尿素の循環は,一般的には淡水テレオストに抑制されます.
研究 の 目的:
- 高アルカリ性のマガディ湖に生息するティラピアの窒素排出のメカニズムを調査する.
- オルニチン-尿素の循環が,極端なpHで生き残るティラピアに活性化しているかどうかを判断する.
- アルカリ環境での生存を可能にする生理学的適応を理解する.
主な方法:
- マガディ湖のティラピアにおける窒素性廃棄物 (アンモニア,尿素) の分析.
- ティラピアの肝臓におけるオルニチン-尿素サイクル成分に対する酵素測定.
- これらの酵素を欠いている関連した淡水魚種との比較.
- マガディ湖の水に親類種の実験的曝露.
主要な成果:
- マガディ湖のティラピア (Oreochromis alcalicus grahami) は,尿素のみを排泄しています.
- これらのティラピアは,肝臓に活性なオルニチン-尿素サイクル酵素を持っています.
- 関連する淡水種にはこれらの酵素が欠け,アンモニアを分泌する.
- 関連する種は,マガディ湖の性水で急速に死にます.
結論:
- オルニチン-尿素サイクルによる尿素生成は,マガディ湖の極度のアルカリ性の中でティラピアの生存に不可欠です.
- この適応により,Oreochromis alcalicus grahamiは,関連する種に致命的な環境で繁栄することができます.
- この研究は,極端な環境への脊椎動物の適応を可能にする特定の代謝経路の役割を強調しています.
関連する概念動画
Tonicity in Animals
The tonicity of a solution determines if a cell gains or loses water in that solution. The tonicity depends on the permeability of the cell membrane for different solutes and the concentration of nonpenetrating solutes in the solution within and outside of the cell. If a semipermeable membrane hinders the passage of some solutes but allows water to follow its concentration gradient, water moves from the side with low osmolarity (i.e., less solute) to the side with higher osmolarity (i.e.,...
Osmoregulation in Fishes
When cells are placed in a hypotonic (low-salt) fluid, they can swell and burst. Meanwhile, cells in a hypertonic solution—with a higher salt concentration—can shrivel and die. How do fish cells avoid these gruesome fates in hypotonic freshwater or hypertonic seawater environments?
Comparative Excretory Systems
Animals have evolved different strategies for excretion, the removal of waste from the body. Most waste must be dissolved in water to be excreted, so an animal’s excretory strategy directly affects its water balance.
What Are Osmoregulation and Excretion?
Organisms must keep bodily fluids at a constant temperature and pH while maintaining specific solute concentrations in order to support life functions. Osmoregulation is the process that balances solute and water levels.
Metabolism of Chemolithotrophs
Chemolithotrophs are microorganisms that obtain energy by oxidizing inorganic molecules such as hydrogen gas (H₂), ammonia (NH₃), reduced sulfur compounds (H₂S, S²⁻), and ferrous iron (Fe²⁺). Unlike heterotrophic organisms that rely on organic carbon, chemolithotrophs transfer electrons from these inorganic donors to the electron transport chain (ETC), generating a proton motive force (PMF) that drives ATP synthesis through oxidative phosphorylation. However, because inorganic electron donors...
Carbon-dioxide Fixation
Carbon dioxide fixation in prokaryotes enables the assimilation of inorganic carbon into organic molecules, supporting biosynthetic pathways, sustaining ecosystems, and contributing to the global carbon cycle. It also has industrial applications in carbon capture and bioproduct synthesis. Autotrophic organisms rely on this process to utilize CO₂ as a carbon source in diverse environments.The Calvin CycleThe Calvin cycle is the most widespread carbon fixation mechanism, primarily used by...

