Вопрос 5

Водно-солевой обмен у водных животных. Водный баланс наземных животных. Адаптации к условиям с избыточной увлажненностью и аридным условиям.

Водный баланс наземных животных

Животные получают воду тремя основными способами: через питье, вместе с сочной пищей и в результате метаболизма (за счет окисления и расщепления жиров, белков, углеводов).

Некоторые животные могут впитывать через покровы из влажного субстрата или воздуха (личинки некоторых насекомых – хрущаков и щелкунов).

Потеря воды у животных происходит через испарение покровами или со слизистых оболочек дыхательных путей, путем выведения мочи и непереваренных остатков пищи.

Виды, получающие воду через питье, сильно зависят от наличия водопоев. Это особенно характерно для крупных млекопитающих.

В сухих, аридных районах такие животные совершают порой значительные миграции и не могут существовать вдали от водоемов (слоны, антилопы, львы, гиены).

В питьевой воде нуждаются и многие птицы.

Ласточки и стрижи пьют на лету.

Рябки в пустынях ежедневно совершают многокилометровые перелеты к водопоям и приносят воду птенцам (пропитывают оперение на груди, а птенцы отжимают перья клювами).

Водный баланс наземных животных

Многие животные обходятся без питьевой воды и получают влагу из пищи, а некоторые специализированные виды, питающиеся сухими кормами, живут исключительно за счет метаболической воды.

Среди животных можно выделить гигрофилов и ксерофилов, промежуточное положение занимают мезофиллы.

Среди насекомых гигрофильны, например, кровососущие комары, которые активны только при повышенной влажности воздуха.

Ксерофильны жуки-скакуны, пустынные жуки-чернотелки, пустынная саранча.

Способы регуляции водного баланса у животных разнообразнее, чем у растений.

Их можно разделить на поведенческие, морфологические и физиологические.

К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водопоев, выбор мест обитания, рытье нор и т.п.

Влажность воздуха в норах приближается к 100%, даже когда на поверхности очень сухо.

Водный баланс наземных животных

К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся разные образования, способствующие задержанию воды в теле: раковины наземных улиток, ороговевшие покровы рептилий, развитие эпикутиулы у насекомых.

У пустынных чернотелок надкрылья срастаются и прирастают к телу, вторая пара крыльев редуцирована и между телом и надкрыльями образуется полость, куда заходят дыхальца насекомых. Воздух в такой камере насыщен водяными парами.

Физиологические приспособления – это способность к образованию метаболической влаги, экономии воды при выделительных процессах, развитие выносливости к обезвоживанию организма, величина водоотдачи со слизистых.

Насекомые могут в большей мере использовать метаболическую воду, чем позвоночные животные, так как их трахейная система осуществляет более эффективный воздушный дренаж.

У многих видов, обитающих в сухих условиях, жировое тело служит преимущественно источником воды, а не энергетических запасов.

Таким образом, при рассмотрении способов регуляции водообмена у разных групп наземных организмов можно вновь отметить три основных пути адаптаций.

Активное противостояние иссушению характерно для склерофитов, среди растений, ксерофильных насекомых, крупных гомойотермных животных аридных районов.

Пассивное подчинение водному режиму свойственно пойкилогидричным растениям и животным, способным выносить высыхание: напочвенным водорослям, лишайникам, нематодам, коловраткам.

Элементы этого пути приспособления можно отметить у видов, впадающих в летнюю спячку – сусликов, песчанок и других грызунов.

Виды, избегающие условий с недостаточной влажностью, есть и среди растений и среди животных.

Чаще всего приспособление вида к водному режиму среды осуществляется тем или иным сочетанием всех трех возможных путей адаптаций.