Как морские животные выживают в соленой воде?
Всем животным нужна вода — даже тем, кто живет в море. Проблема лишь в том, что в море слишком соленая вода; ее потребление может легко привести к обезвоживанию. Но почему дельфины, косатки и киты не страдают такой проблемой? Портал popsci.com рассказал, как морским животным удается не умирать от жажды.
Хотя ученые не могут точно указать начальную точку жизни на Земле, многие специалисты уверены, что она зародилась глубоко в океане. Однако ранние живые организмы совсем не похожи на тех зверей, что живут в морях сейчас — они были беспозвоночными. А большинство беспозвоночных не контролируют содержание соли в своих организмах; оно точно такое же, как и в окружающей воде.
Другими словами, беспозвоночные не страдают от обезвоживания. Они подстроились под окружающую среду, и аналогичным образом поступают многие виды, что мы знаем сегодня: морские звезды, медузы, лобстеры, моллюски и другие.
Однако вопрос становится сложнее, если у животного есть позвоночник. Рыбы, морские рептилии (вроде змей и гребнистых крокодилов), млекопитающие и даже птицы имеют специализированные органы для того, чтобы очищать выпиваемую воду от соли.
Например, для рыб поглощение соленой воды — часть ежедневной жизни. Их кишечник впитывает воду, а соль клетки крови доставляют в жабры, где она выбрасывается назад в море. Но не у каждого животного есть жабры — у млекопитающих, рептилий и птиц в этом плане все не так просто. Им нужны альтернативные способы избавления от соли.
В случае млекопитающих данную функцию выполняют почки. Конечно, степень содержания соли в моче, скажем, кита, тяжело измерить, но мы точно знаем, что почки морских млекопитающих вырабатывают очень концентрированную мочу. А у некоторых видов даже есть специализированные почки, разделенные на сотни крошечных фильтрующих «машин» — они позволяют организму избавляться от больших объемов соли.
У птиц, тем временем, над глазами есть особые железы, выделяющие соленую жидкость примерно так же, как это делают почки млекопитающих. Они полезны для птиц, которые проводят значительную часть года без доступа к пресной воде, и научные работы показали, что массы этих желез у разных видов варьируются в зависимости от времени года. Похожим образом функционируют и рептилии: у морских черепах есть солевые железы сзади глаз, у игуан они соединены с носом, а у змей и крокодилов железы находятся на языках.
Правда, это не отменяет того факта, что потребление соленой воды — очень «дорогая» привычка в плане метаболизма. Любое животное предпочтет пресную воду, если у него есть выбор. Иногда недостаток воды даже восполняется за счет жидкости, содержащейся в организме добычи, ведь почти все морские млекопитающие — хищники. Косатки, киты, дельфины, даже моржи и выдры. Они стараются охотиться на добычу с тем же содержанием соли в организме, что и у них, и это не самая плохая стратегия по насыщению влагой.
Например, одно исследование в 1970-х продемонстрировало, что потребление рыбы предоставляло детенышам морских слонов достаточно жидкости, чтобы вообще не пить пресную воду. По факту, они могут обходиться без жидкости на суше вплоть до трех месяцев благодаря уникальному сочетанию поведения и физиологических механизмов экономии воды.
Тем не менее, некоторые животные все-таки любят иногда полакомиться пресной водой. Особенно ламантины; они регулярно отыскивают источники пресной воды рядом с берегом или устьев рек.