Der einfluß von temperaturänderungen auf den Ionen- und Wassergehalt in blutplasma und geweben von Tinca tinca

Abstract

Two-year old Tinca tinca L. (previously acclimated for at least 3 weeks to defined temperatures) were subjected to slow (24 h) and fast (2 h) temperature changes from 13.5° to 26°C (observational period 504 h) and from 6° to 16°C and vice versa (observational period 288 h). Effects on coefficient of condition, Na, K, Ca and Cl content of plasma, H₂O, Na and K content of muscle and liver, and rates of movements of gill-covers, when the temperature rose to 26°C, were recorded. After temperature change from 13.5° to 26°C, sharp increases occur in the amount of K and Cl in the blood plasma, of H₂O in the liver and, if the temperature rise is effected quickly, of muscle H₂O content. Substantial reductions were recorded in coefficient of condition and K content of the liver. With a fast rise in temperature, liver Na content decreases sharply at first, but rises again later. After temperature change from 6° to 16°C, Ca increase in blood plasma and (if the temperature is raised slowly), decline in muscle Na content are considerable; drop of liver H₂O content is less marked. If the temperature change is effected rapidly, then liver Na content and plasma K diminish initially and, thereafter, rise sharply. In the case of quick temperature change from 16° to 6°C, particularly frequent and marked changes in ion and water contents occur; in most cases adjustment is not complete after 288 h, and the observed variations are often clearly different from those observed in the case of slow temperature change. If temperature is lowered rapidly, the amounts of Na and K in muscle and liver fall and the amount of H₂O increases. There is a considerable loss of Na and Cl contents and, after rapid temperature change, also in plasmatic K and Ca contents. The responses of fishes acclimated to 6° and 16°C are compared; at 16°C the coefficient of condition and plasmatic Na, K and Cl contents decrease, and H₂O, Na and K contents of the liver increase. The amount of K in the plasma and of H₂O, Na and K in the muscle remains unchanged. The stress effect upon ion and water contents during transfer to 6°C is significantly greater during fast than during slow temperature change. The problem of proper differentiation between biological consequences of stress and adaptation phenomena is discussed. Complete adaptation was frequently not attained during the course of our experiments, especially not at low temperatures.

Zusammenfassung

• 1. An zweijährigen Schleien Tinca tinca L. wird untersucht, wie sich ein langsamer (in 24 Std) und schneller (in 2 Std) Temperaturwechsel von 13,5° nach 26°C innerhalb von 504 Std sowie zwischen 6° und 16°C in beiden Richtungen innerhalb von 288 Std auswirken auf den “coefficient of condition” (p. 284), den Gehalt an Na, K, Ca und Cl im Plasma, und den Gehalt an H₂O, Na und K in Muskel und Leber. Ferner wird die Auswirkung eines Temperaturwechsels nach 26°C auf die Kiemendeckelfrequenz analysiert.

• 2. Wechsel von Adaptationstemperatur (AT) 13,5° nach 26°C verursacht starke Zunahmen im Gehalt an K und Cl im Plasma, an H₂O in der Leber und — nur beim schnellen Temperatursprung — an H₂O in der Muskulatur; ferner wesentliche Erniedrigungen des coefficient of condition und des K-Gehalts der Leber. Der Na-Gehalt der Leber ist beim schnellen Temperatursprung zunächst stark erniedrigt, später erhöht.

• 3. Wechsel von AT 6° nach 16°C verursacht erhebliche Zunahme an Ca im Plasma und — bei langsamer Temperaturänderung — Na-Abnahme in der Muskulatur. In der Leber sinkt der H₂O-Gehalt bei langsamer Temperaturänderung. Bei rascher Temperaturänderung sinken Leber-Na und Plasma-K ab, steigen dann aber wieder stark an.

• 4. Besonders häufige und große Änderungen im Ionen- und Wassergehalt kommen bei schneller Temperaturerniedringung von AT 16° nach 6°C vor; die Anpassung ist nach 288 Std meist noch nicht beendet, und die beobachteten Abweichungen sind oft deutlich verschieden von denen bei der langsamen Temperaturänderung. Beim schnellen Temperatursprung nimmt in Muskel und Leber der Gehalt an Na und K ab, an H₂O zu. Im Plasma ereignet sich ein erheblicher Verlust an Na und Cl und nur beim schnellen Temperatursprung eine Zunahme an K sowie Ca.

• 5. Bei einer längeren Anpassung an AT 6° und 16°C nehmen bei der höheren AT der coefficient of condition, Na, Ca und Cl im Plasma ab, während H₂O, Na und K in der Leber zunehmen; Plasma-K und -H₂O sowie Muskel-Na und -K bleiben unverändert.

• 6. Das Ausmaß der Streßwirkung auf Ionen- und Wassergehalt ist besonders bei Überführung in 6°C bei der schnellen Temperaturänderung größer als bei der langsamen. Es wird diskutiert, wie man Streßfolgen und Phänomene der Leistungsadaptation unterscheiden kann. Die Werte langangepaßter Tiere werden während der Versuchszeit—besonders bei niedrigen Temperaturen—oft nicht erreicht. Die Kontrollwerte für die verschiedenen Zeitabstände sind bisweilen wenig konstant.