23.7: Porównawcze systemy wydalnicze

Comparative Excretory Systems
JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Comparative Excretory Systems
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

18,689 Views

02:24 min
August 01, 2019

Zwierzęta wyewoluowały różne strategie wydalania, usuwania odpadów z organizmu. Większość odpadów musi zostać rozpuszczona w wodzie, aby mogły zostać wydalone, więc strategia wydalnicza zwierzęcia bezpośrednio wpływa na jego bilans wodny.

Odpady azotowe są jednymi z najważniejszych form odpadów zwierzęcych. Azot jest uwalniany, gdy białka i kwasy nukleinowe są rozkładane w celu uzyskania energii lub przekształcenia w węglowodany i tłuszcze. Białka są rozkładane na aminokwasy, a kwasy nukleinowe na zasady azotowe. Zawierające azot grupy aminowe aminokwasów i zasad azotowych są następnie przekształcane w odpady azotowe.

Typowe odpady azotowe uwalniane przez zwierzęta to amoniak, mocznik i kwas moczowy. Te strategie wydalnicze obejmują kompromisy między oszczędzaniem energii i wody.

Różne odpady azotowe odzwierciedlają różne siedliska i historie ewolucyjne. Na przykład większość zwierząt wodnych jest ammonoteliczna, co oznacza, że bezpośrednio wydzielają amoniak. Takie podejście jest mniej energochłonne niż przekształcanie amoniaku w mocznik lub kwas moczowy przed wydaleniem, ale wymaga również większej ilości wody. W przypadku organizmów lądowych, które nie stoją w obliczu być może poważniejszego zagrożenia regulacyjnego niż odwodnienie, oszczędzanie wody jest warte dodatkowego kosztu energii.

Zwierzęta ureoteliczne, takie jak ssaki i rekiny, przekształcają amoniak w mocznik przed wydaleniem. Mocznik jest mniej toksyczny niż amoniak i wymaga mniej wody do usunięcia z organizmu. Wiele, które przemieszczają się z siedlisk wodnych na lądowych, wydala amoniak głównie w postaci kijanek, ale na lądzie wydziela głównie mocznik jako dorosłe

osobniki.

Organizmy uricoteliczne, w tym, ptaki i wiele owadów, przekształcają amoniak w kwas moczowy przed wydaleniem. Kwas moczowy nie jest rozpuszczalny w wodzie i jest wydalany w postaci pasty lub proszku, przy użyciu bardzo małej ilości wody. Kwas moczowy jest jeszcze mniej toksyczny niż mocznik. Jednak przekształcenie amoniaku w kwas moczowy wymaga jeszcze więcej energii niż przekształcenie w mocznik.

Te różne strategie wydalnicze pozwalają zwierzętom zaspokoić wyjątkowe zapotrzebowanie na wodę i energię w ich środowisku.