Горбатый кит полагается на сверхмощные почки. Измерить соленость его мочи — тот еще квест для ученых
Вокруг морских млекопитающих находится вода, бескрайняя и соленая. Человеку пить ее нельзя, потому что соль вытянет из организма больше влаги, чем даст. Жизнь в такой воде может прозвучать как смертный приговор, но для китов и дельфинов питье соленой воды это обычное дело. Жизнь в океане для млекопитающих физиологически похожа на выживание в пустыне, и чтобы не погибнуть от обезвоживания, им пришлось выработать целый арсенал хитрых приспособлений.
Содержание статьи
Почему соленая вода не утоляет жажду
Казалось бы, если ты живешь в воде, проблем с жаждой быть не должно. Но тут вступает в игру физика. Около 97% всей воды на Земле — соленая, и концентрация соли в ней значительно выше, чем в жидкостях тела млекопитающих. Ранее мы уже писали, почему океаны соленые, советую почитать.
В наших жидкостях есть соль, но ее намного меньше, чем в морской воде. Из-за этого перепада запускается осмос: морская вода буквально вытягивает жидкость из организма наружу, — объясняет Мартин Гросселл, исследователь водных организмов из Университета Майами.
Проще говоря, чем больше соленой воды выпьешь, тем сильнее будешь ощущать жажду. Для человека это приговор, но пресную воду слишком много пить тоже смертельно опасно. Но за миллионы лет эволюции морские млекопитающие нашли способы обойти эту ловушку, причем сразу несколько.
Как медузы и моллюски живут в соленой воде
Чтобы понять уникальность морских млекопитающих, стоит сначала посмотреть на их соседей — беспозвоночных. Морские звезды, медузы, лобстеры и моллюски не контролируют уровень соли внутри себя. Их внутренняя среда просто совпадает с окружающей водой. Эта стратегия называется осмоконформизм, и она работает отлично: если соленость внутри и снаружи одинакова, вода никуда не уходит.
Но у позвоночных все сложнее. Рыбы, морские рептилии, птицы и млекопитающие поддерживают собственный, отличный от океана солевой баланс. Это значит, что каждый глоток морской воды приносит с собой лишнюю соль, от которой нужно избавиться.
Главная проблема для животных, пьющих морскую воду, — это соль, которая идет в комплекте. Если они не могут от нее избавиться, то и пользы от выпитой воды нет, — говорит Гросселл.
Рыбы решают эту задачу элегантно: вода всасывается в кишечнике, а соль выводится через специальные клетки в жабрах прямо обратно в море. Но у млекопитающих жабр нет, и тут начинается самое интересное.
Морским звездам повезло: они просто «подстраиваются» под солёность воды и вообще не думают о жажде
Как киты и дельфины выводят соль
Млекопитающие, в отличие от рыб, фильтруют соль через почки. И почки морских обитателей — это инженерные шедевры. Они способны производить мочу с очень высокой концентрацией соли. Другими словами, горбатые киты и дельфины писают очень соленой мочой, выводя из организма значительно больше соли, чем получают.
Но это еще не все. У некоторых морских млекопитающих, например у морских свиней, обнаружены так называемые совершенно другие почки. Эти органы разделены на сотни крошечных фильтрующих единиц, что позволяет выводить огромное количество соли с максимальной эффективностью.
Интересно, что птицы и рептилии пошли другим путем. У морских птиц над глазами расположены железы, секретирующие высокосоленую жидкость, причем размер этих желез может меняться в зависимости от сезона. У морских черепах похожие железы находятся за глазами, из-за чего кажется, что черепахи плачут, когда выбираются на сушу. А морские игуаны и вовсе «чихают» солью через носовые железы.
Какие животные почти не пьют воду
Выводить соль через почки — процесс энергозатратный. Поэтому большинство морских млекопитающих стараются вообще не пить соленую воду без необходимости. Вместо этого они получают влагу из пищи.
Если они могут получить воду другими способами, они предпочтут именно это.
Почти все морские млекопитающие — хищники: косатки, киты, дельфины, моржи, каланы. Даже усатые киты питаются крилем — крошечными животными. Поедая рыбу и других морских существ, они получают организмы с таким же содержанием воды, как у них самих. И это, оказывается, отличная стратегия гидратации.
Исследование 1970-х годов показало, что детеныши морских слонов могут оставаться здоровыми, вообще не делая ни глотка пресной воды, получая всю необходимую влагу исключительно из рыбы. Более того, благодаря уникальному сочетанию поведенческих и физиологических механизмов экономии воды они способны голодать на суше до трех месяцев без единого глотка.
Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!
Таким образом, секрет гидратации морских млекопитающих — это не один прием, а тройная стратегия: есть водянистую пищу, находить пресную воду при возможности и выводить лишнюю соль через мощнейшие почки. Этот проверенный метод работает уже миллионы лет. Но у людей таких адаптаций нет, так что в следующий раз, отправляясь на пляж, не забудьте захватить бутылку воды.
