نظم الإخراج المقارن

الجزيئات الحيوية والكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأحماض النووية،هي أهم الجزيئات الكبيرة في الجسم. تحتوي البروتينات والأحماض النووية على نيتروجين غالبًا ما يكون نتيجة ثانوية عندما يتم تكسير هذه الجزيئات. يميل النيتروجين الزائد في الجسم إلى تكوين الأمونيا،والتي تكون شديدة السمية ويجب إزالتها إما مباشرة أو بعد التحويل إلى اليوريا أو حمض اليوريك.

معظم الحيوانات المائية تطلق مباشرةًالأمونيا في بيئتها. يتم فقد جزء كبير من الأمونيا بسبب الانتشار،وبالتالي فإن هذه العملية ليست كثيفة الاستهلاك للطاقة. ومع ذلك،لا يمكن تحمل الأمونيا إلا بتركيزات منخفضة،لذلك تحتاج هذه الحيوانات إلى الكثير من الماء لتخفيفها.

بالنسبة للكثير من الكائنات،فإن تكلفة المياه باهظة للغاية. تحوّل الثدييات والعديد من البرمائيات البالغة وبعض الكائنات البحرية الأمونيا إلى يوريا قبل طردها من الجسم. اليوريا تكون أقل سمية بكثير من الأمونيا،لذلك يحتاج إلى كمية أقل من الماء لإزالتها.

ومع ذلك،فإن تحويل الأمونيا إلى اليوريا يتطلب طاقة. الطيور والزواحف والحشرات تحول الأمونيا في المقام الأول إلى حمض اليوريك. يمكن إفراز حمض اليوريك بشكل أكثر صلابة،حيث يتطلب القليل من الماء.

ومع ذلك،فإن تحويل الأمونيا إلى حمض اليوريك أكثر كثافة في استخدام الطاقة من التحويل إلى اليوريا. مزايا وتكاليف طرق إزالة الأمونيا هذه،الإطلاق المباشر أو التحويل إلى اليوريا أو حمض اليوريك،تعكس تكيفات الكائنات الحية مع موائل مختلفة. تشير الأدلة الأحفورية إلى أن الحياة بدأت في الماء.

مع انتقال الكائنات الحية إلى الأرض،من المحتمل أن تكون الظروف الجافة قد حفزت تطور مسار حمض اليوريك،مما أتاح للحيوانات الحفاظ على المزيد من المياه. تفضل الخصائص الإنجابية المختلفة أيضًا طرقًا متميزة لإزالة النفايات النيتروجينية. على سبيل المثال،تسمح ذوبان اليوريا في الماء لأجنة الثدييات بإزالة النفايات في دم الأم.

من ناحية أخرى،فإن الطبيعة الصلبة لحمض اليوريك تسمح للنفايات من أجنة الطيور بتكوين كتل غير ضارة داخل البيض،والتي لها قشور صلبة لن يتمكن اليوريا من المرور بها.