Солевой обмен наземных животных
Осморегуляция n n Совокупность процессов, происходящих в живом организме, направленных на поддержание постоянного осмотического давления. Осморегуляция присуща всем пресноводным и наземным животным, среди морских организмов осморегуляцией обладают все позвоночные (кроме миксин), некоторые ракообразные, полихеты, моллюски. У высших организмов при изменении осмотического давления крови или межклеточной жидкости осморецепторы генерируют импульсы, которые передаются в нервные центры. При этом осуществляется управление потреблением воды и солей (и их выделением) осморегулирующими органами — нефридиями, почками, солевыми железами и т. д. Механизм осморегуляции: - Гиперосмотический (осмотическое давление в жидкости внутренней среды больше, чем во внешней среде). Избыток воды выводится у животных в основном почками - Гипоосмотический (внутреннее давление меньше внешнего). Недостаток воды (при пассивной потере через покровы тела) компенсируется в результате потребления богатой солями воды, а избыток солей выводится преимущественно через солевые железы. 2
n n Гомойосмотические животные - животные, обладающие способностью сохранять более или менее постоянное осмотическое давление крови и тканевой жидкости, отличное от осмотического давления во внешней среде. (пресноводные беспозвоночные, костистые рыбы, водные пресмыкающиеся и млекопитающие) Пойкилосмотические животные – осмотическое давление крови меняется параллельно с его изменением во внешней среде. Однако у этих животных имеется клеточная осморегуляция. 3
n В зависимости от обстоятельств наземным животным приходится противодействовать и гипергидратации, и дегидратации. Соответственно этому они используют механизмы как гипотонической, так и гипертонической осморегуляции. 4
n n Вне водной среды у животных происходит «разделение» водного и солевого обмена: обмен ионов через покровы тела исключается, минеральные вещества поступают в организм только с пищей и выводятся в составе мочи, фекалий и специальных экскретов. Связь водного и солевого обмена сохраняется только на уровне метаболических процессов и осуществляется на базе внутренних физиологических структур. 5
n n Среди беспозвоночных животных наиболее полно освоили наземную среду насекомые и паукообразные. Имеют плотные, слабо проницаемые для воды покровы, преобразованная выделительная функция и повышенная способность к утилизации метаболической воды. Мальпигиевые сосуды насекомых удаляют продукты азотистого обмена в очень концентрированном виде, почти без воды. В крови их много мочевины, что позволяет поддерживать высокую осмотичность крови при дефиците неорганических ионов. 6
n n n Среди позвоночных наиболее совершенные адаптации сформировались у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. У рептилий и птиц конечным продуктом азотистого обмена является главным образом мочевая кислота, для выведения которой почти не расходуется вода. (урикотелический обмен) У млекопитающих сохранился уреотелический тип азотистого обмена, при котором вода необходима как растворитель при выделении мочевины. 7
n Дегидратация организма и поступление с водой и пищей избытка солей равным образом нарушают осмотическую концентрацию плазмы крови и тканевых жидкостей. n Важна не только экономия воды, но и выведение избытка солей, возникающего при водном дефиците. Положение усугубляется тем, что многие пустынные виды используют воду из соленых источников. В аналогичных условиях оказываются животные соленых болот, морских побережий и т. п. , испытывающие солевую нагрузку. 8
n n n У рептилий солевая нагрузка, как и дегидратация, ограничивает уровень клубочковой фильтрации и таким образом обеспечивает консервацию воды в организме. При этом изменения содержания электролитов в моче хорошо коррелируют с динамикой их состава и количества в пище. Значительная часть солей выводится в виде уратов, слабая растворимость которых позволяет экономить расход воды на солевую экскрецию. 9
n n Среди птиц наиболее интенсивно выводят соли с мочой пустынные виды и формы, связанные с солеными водоемами. Из двух видов пересмешников, кормящихся на морской литорали Nesomimus macdonaldi подолгу не пьет пресной воды; концентрационная способность почек этого вида намного больше, чем у N. Parvulus. 10
n n Аналогичную закономерность можно отметить и для млекопитающих: у них тоже степень почечной экскреции солей коррелирует с условиями естественной солевой нагрузки на организм. В дополнение к почечной экскреции у млекопитающих соли выводятся также и через кишечник. У травоядных форм, например, этим путем выводятся почти весь фосфор и кальций. У пустынных грызунов (большая песчанка) обезвоживание организма почти в два раза усиливает выведение зольных веществ с пометом; в частности таким путем выделяются ионы калия и натрия. 11
n n У рептилий и птиц в дополнение к почкам существенную роль играют специальные солевые железы. Их специфическая функция – продуцирование концентрированного солевого раствора в условиях солевой нагрузки. Развиты у видов, регулярно подверженных избыточному поступлению солей: морские формы, обитатели соленых болот, рептилии безводных пустынь. Железы продуцируют секрет только в условиях повышенной солевой нагрузки Серебристая чайка 12
n В природных условиях могут возникать ситуации, характеризующиеся солевой недостаточностью. Особенно это свойственно растительноядным животным. Плотоядные животные в этом отношении более независимы, т. к. всегда получают с пищей определенное количество солей. 13
Адаптации млекопитающих-фитофагов: n n У леммингов повышается интенсивность реабсорбция ионов натрия и калия в толстой кишке. Весной, когда почвы тундр бедны солями, северные олени начинают поедать яйца и птенцов наземно-гнездящихся птиц. Также выгрызают пятна почвы и снега, на которые попадает моча. 14
Адаптации млекопитающих: n n Для грызунов характерно поедание костей павших животных, сброшенных оленями рогов, скорлупы птичьих яиц и т. д. Некоторые копытные также поедают кости и оленьи рога. В засушливое время года жирафы поедают кости и почву. Для многих видов копытных характерно солонцевание – поедание минеральных солей с почвой, слизывание их с обнаженных кристаллических солонцов. 15
n n n Солевое голодание птиц – явление, менее распространенное. Лишь зерноядные птицы в сезон наиболее однообразного питания испытывают временный недостаток минеральных веществ. Клесты, чижи, чечетки склевывают смоченный мочой снег. Североамериканские вьюрки заглатывают соленый песок и гравий. 16
Скачать презентацию Солевой обмен наземных животных Осморегуляция n n
Солевой обмен.ppt