В жизни животных вода играет такую же важную роль, как и в жизни человека. Существенным отличием, пожалуй, можно назвать способность животных приспосабливаться к недостатку воды. Представители фауны не имеют водопровода и не могут покупать воду, поэтому природа наделила их различными механизмами, благодаря которым они могут без ущерба для своего организма переживать периоды недостатка воды.
В более привилегированном положении находятся, безусловно, домашние животные, ведь о них заботится человек. Поэтому сегодня мы поговорим о диких животных, о том, какую роль играет вода в их жизнедеятельности, и как они справляются с недостатком воды.
Какую роль вода играет в организме животных?
Регуляция температуры тела
Вода обеспечивает терморегуляцию тела животных. При повышении температуры окружающей среды животные начинают интенсивнее испарять воду через кожу и легкие. Этот процесс позволяет поддерживать оптимальную температуру внутри тела. Механизм потоотделения есть у большинства млекопитающих, птиц и насекомых. Очевидно, что в таком случае животные нуждаются в регулярном восполнении потерь влаги.
Однако такая возможность есть не всегда. Например, в зоне полупустынь и пустынь. У животных, обитающих здесь, механизм терморегуляции действует несколько иначе. Так, верблюды регулируют температуру тела за счет изменения метаболизма, а также снижают физическую активность.
В холодных же регионах вода играет важную роль в сохранении тепла. Молекулы воды имеют очень высокую теплоемкость, они могут поглощать и отдавать большое количество тепла, почти не меняя свою температуру. Это позволяет многим животным поддерживать постоянную температуру тела, несмотря на колебания температуры окружающей среды.
Транспортировка питательных веществ
Питательные вещества из пищи к клеткам и тканям доставляет вода. Вернее, она обеспечивает циркуляцию крови и лимфы, которые в свою очередь перемещают питательные вещества и кислород по всему организму.
Кровь – это жидкая ткань, состоящая из плазмы и клеток. Плазма состоит из воды, а также белков, углеводов и минералов, которые и необходимо транспортировать. Вода в крови также поддерживает оптимальную концентрацию электролитов, таких как натрий и калий.
Прозрачная лимфа, циркулирующая в организме, также перемещает необходимые вещества, кроме того, она помогает справляться с инфекциями. Лимфе тоже нужна вода, чтобы удалять отработанные клетки и бактерии из организма.
Выведение отходов из организма
Одна из важнейших функций, которую выполняет вода в организме животных – это выведение продуктов переработки. Токсичные отходы выводятся несколькими способами.
Выделение через почки
Почки в организме отфильтровывают кровь, освобождая ее от отходов жизнедеятельности и излишков воды. Вместе с мочой из организма выводятся такие вещества, как мочевина и креатинин. Если воды в организме недостаточно, то эти вещества сложнее растворяются и дольше задерживаются, в результате происходит интоксикация организма, и могут возникать различные заболевания.
Удаление токсинов через кожу и легкие
Большое количество токсичных продуктов жизнедеятельности, а также излишки воды, выводятся из организма посредством дыхания и потоотделения. Легкие заняты еще удалением углекислого газа. Для нормального протекания этих процессов нужна достаточная гидратация.
Выведение отходов через кишечник
Отходы, образующиеся в организме после пищеварения, выводятся через кишечник. При недостаточной гидратации у животных могут возникать запоры, и удаление отходов будет затруднено. Как и люди, животные в этом случае испытывают дискомфорт, кроме того, достаточно высок риск развития интоксикации.
Потребность в воде у различных групп животных
Группы животных имеют существенные физиологические отличия и адаптационные механизмы, следовательно, и потребность в воде у них отличается.
Птицы
Вода нужна птицам для пищеварения, терморегуляции и гигиены. Одна из особенностей птиц состоит в том, что они без ущерба для своего организма могут частично получать влагу из продуктов с высоким содержанием воды (овощи, фрукты). Некоторые птицы закрывают основную потребность в воде, поедая листья и другие части растений.
Некоторые виды птиц имеют хорошо развитый механизм адаптации к обезвоживанию. К ним относят тех, что обитают в пустынных или арктических регионах. Не имея большую часть времени прямого доступа к водным источникам, они меняют свою терморегуляцию таким образом, чтобы потери влаги были минимальны.
Рыбы
Безусловна, вода для рыб – в первую очередь среда обитания. Однако еще вода является источником кислорода, который необходим рыбам для дыхания. Как и другие животные, рыбы используют воду для терморегуляции и обмена веществ. Рыбы поглощают воду через жаберные крышки.
Насекомые
Одна из самых многочисленных групп животных на планете – насекомые. Они непрерывно находятся в поиске воды. Это важнейший элемент для всех процессов жизнедеятельности их организма. В силу особенностей строения тела, насекомые очень часто не могут получить воду из внешней среды, даже если рядом имеются источники.
Природа наделила их уникальными механизмами поддержания гидратации. Например, термиты, могут пить воду, которая образуется в процессе метаболизма их сородичей. Некоторые насекомые получают воду исключительно из животных и растений, которыми они питаются.
Млекопитающие
Млекопитающим вода необходима для пищеварения, терморегуляции, обмена веществ и гигиены. Они способны получать воду практически из любых источников, включая атмосферные осадки, а также из пищи, которую они употребляют.
Некоторые животные, например койоты и кенгуру, могут обходиться без прямого доступа к воде очень долгое время. Их организм может без ущерба для себя довольствоваться влагой, получаемой из растительной пищи или из крови своих жертв.
Организм животных также, как и человеческий организм, для нормальной жизнедеятельности нуждается в воде. Однако способы добычи воды для животных имеют ограничения, ведь, если рядом нет реки, купить воду или набрать из крана животные не могут. Поэтому у животных очень сильно развит адаптационный механизм для уменьшения потребностей в воде.
Но пользоваться этим механизмом бесконечно животное не может. Рано или поздно, в зависимости от условий обитания и образа жизни, организм начнет давать сбой. Особенно это касается тех млекопитающих, которые теряют огромное количество энергии в процессе охоты.
Нужно ли говорить, что млекопитающие, обитающие в морских и пресноводных экосистемах, полностью зависимы от воды. Несмотря на то, что у них тоже есть адаптационный механизм к условиям обезвоживания, даже не очень большая степень дегидратации может привести к необратимым процессам.
Механизмы адаптации животных к дефициту воды
- сокращение потерь влаги через кожу и легкие. Это происходит путем сужения пор на коже и дыхания только через нос, чтобы исключить испарение воды с поверхности языка.
- концентрирование мочи. Органы выделения некоторых животных способны производить мочу, в которой содержится мало воды, однако все токсичные отходы выводятся из организма. Животные, обитающие в зонах пустынь или полупустынь обладают уникальной способностью перерабатывать собственную же мочу, восполняя потери жидкости организма. К ним относятся, например, кенгуру и крысы-каннибалы.
- сокращение потребности в воде. Некоторые животные очень чутко реагирую на смену сезонов влажности и засухи в окружающей среде. Чувствуя приближение засушливого периода, они начинают постепенно пить все меньше воды и отказываться от пищи, содержащей соли. Подготовленный таким образом организм безболезненно переносит период недостатка воды.
- хранение воды в организме. Для того, чтобы пережить засушливый период, некоторые животные могут «откладывать про запас» воду в организме, например, в кишечнике или мочевом пузыре.
- переход на ночной образ жизни. Некоторые животные в засушливый период спят днем и бодрствуют ночью, когда температура воздуха снижается, а влажность выше. Так поступают, например, грызуны в пустыне Калахари.
Животные, которые наиболее приспособлены к недостатку воды
Человек может прожить без воды всего три-четыре дня, а в экстремальных условиях и того меньше. Животные же, благодаря своим адаптационным механизмам, могут переносить нехватку воды значительно дольше. Некоторые из них и вовсе являются чемпионами по «выдерживанию засухи».
Горные гориллы
Эти крупные приматы, масса которых нередко превышает 150 кг, питаются по большей части листьями и стеблями растений, а также фруктами и насекомыми. Воды они пьют на удивление мало. Зато съедают огромное количество суккулентов, которые на 50 % состоят из воды.
Исследователи заметили, что в привычных условиях обитания, которые для горилл являются практически идеальными, этого им вполне достаточно. Однако, как только начинают меняться условия окружающей среды, например, повышается температура, состояние горилл ухудшается. У них снижается аппетит, они становятся неактивными. В этом случае гориллы требуется найти водный источник, чтобы восполнить недостаток влаги.
Коалы
Этих небольших милых зверьков называют неофициальными послами Австралии. Учитывая непростые условия обитания на этом континенте, можно не удивляться тому, что коалы привыкли обходиться очень небольшим количеством воды. Преимущественно их рацион состоит из листьев эвкалипта, оттуда же они получают воду. Иногда они слизывают влагу, стекающую с листьев во время дождя.
Сегодня экологи бьют тревогу: на протяжении нескольких лет в Австралии наблюдается повышение температуры. Из-за жары количество водных источников сокращается, страдают эвкалиптовые леса. Лишенные привычной кормовой базы, коалы все чаще выходят к людям в поисках воды.
Лягушки
Несмотря на то, что большую часть времени лягушки проводят в воде, они почти совсем ее не пьют. Однако их организм всегда остается сильно гидратированным. Как же так получается? Лягушки просто сидят в воде и впитывают ее через кожу.
А вот австралийские зеленые древесные лягушки в холодное время годы используют очень необычный способ добычи воды. Они выбираются на холод на некоторое время, чтобы их тело остыло. Затем возвращаются в свои теплые домики на дереве и ждут, когда капли влаги конденсируются на коже, после чего их остается только «впитать».
Выходит, хотя мы и привыкли относить лягушек к водохлебам, это совсем не так. Лягушки не пьют воду, а впитывают ее специальными участками на теле, которые называют питьевыми.
Крысы-кенгуру
Крыса-кенгуру имеет мало общего с теми крысами, которые завоевали себе дурную репутацию. Эти существа обитают в пустыне Сонора, условия жизни в которой очень тяжелы. Однако, крысы-кенгуру прекрасно к ним приспособились. Их организм устроен таким образом, что пить воду им не требуется… никогда!
Дело в том, что они способны извлекать воду из всего, даже из того, что на наш взгляд не может ее содержать. Например, из семян чахлых пустынных растений. Организм крысы-кенгуру способен из семени весом в один грамм выделить полграмма воды!
Для еще более эффективной гидратации, почки этих зверьков перерабатывают мочу до такой стадии, что выделяемое практически кристаллизуется, и ни одна капля драгоценной влаги не пропадает зря.
Тернистый дьявол
Такое суровое название получила ящерица, обитающая в пустынях. Это удивительное животное не пьет воду и практически не потребляет ее через пищу, так как все, что можно найти в пустыне пригодного для еды, содержит крайне мало воды.
Это может показаться невероятным, но дьявол буквально вытаскивает воду из песка и поглощает ее через капилляры на коже. Тело ящерицы покрыто множеством выпуклостей и шипов, среди которых есть микроскопические бороздки.
Если в песке есть хотя бы следы воды, например, от росы, то эти бороздки способны вытянуть ее и направить в рот. Тело тернистого дьявола можно сравнить с бугристой колючей соломинкой.
Следует отметить, что даже если бы в местах обитания этих ящериц были водные источники, они все равно не пили бы воду. Их рты просто не приспособлены к этому, он предназначены для поедания муравьев и другой мелкой живности, которую удастся поймать тернистому дьяволу.
Голые землекопы
Не очень привлекательные на вид (хотя их вряд ли это беспокоит) голые землекопы хорошо приспособлены к окружающей среде и относятся к категории очень выносливых животных. Например, ученые утверждают, что они не болеют раком. А еще им почти никогда не нужно пить воду.
Землекопы живут под землей, питаясь корнями и клубнями растений, которые содержат достаточно влаги. Это характерно и для других животных. Но у этих крыс есть одна уникальная способность: они никогда не съедают корень или клубень полностью, а только частично, чтобы растение не погибло. Это значит, что в скором времени клубень восстановится, и землекоп сможет снова полакомиться его кусочком.
Геренук
Этих грациозных газелей называют жирафовыми из-за их длинной шеи. Обитают они в Африке. Их размеры значительно меньше, чем у антилоп других видов. Особенно маленькой выглядит голова, зато уши непропорционально большие.
Обитая в суровом жарком климате, антилопы сумели хорошо адаптироваться к разным неудобствам. В том числе и к постоянной нехватке воды. Геренуки питаются листьями, откуда и поглощают воду. Кстати, именно для того, чтобы доставать листву, у них и развилась такая длинная шея.
Эти животные предпочитают не проявлять активности без необходимости, чтобы экономить ресурсы. Их почки выделяю сильно концентрированную мочу, чтобы как можно больше воды оставалось в организме. Используя эти адаптационные механизмы, геренуки прекрасно чувствую себя в жарком африканском климате.
Очевидно, что какой бы высокий уровень приспосабливаемости к неблагоприятным условиям не имели бы животные, обойтись без воды полностью не может никто. Уникальные, порой кажущиеся невероятными, способности представителей дикой фауны добывать и экономить воду, появились в процессе эволюции именно потому, что жизнь без воды невозможна.
