Водный баланс наземных животных

Протекание всех биохимических процессов в клетках и нормальное функционирование организма в целом возможны только при достаточном обеспечении его водой – необходимым условием жизни. Вся эволюция наземных организмов шла под знаком приспособления к добыванию и сохранению влаги. Режимы влажности среды на суше очень разнообразны. Водообеспечение наземных организмов зависит также от режима выпадения осадков, наличия водоемов , запасов почвенной влаги, близости грунтовых вод и т.п. Это привело к развитию у наземных организмов множества адаптаций .

Пути получения воды:
1) Через питьё
2) Вместе с сочной пищей
3) В результате метаболизма
Потери воды происходят:
1) Через испарение покровами или со слизистых оболочек дыхательных путей
2) Путем выведения из тела мочи и непереваренных остатков пищи

Гигрофилы — это животные, обитающие на участках с повышенной влажностью: в заболоченных местах, во влажных лесах, в поймах рек, по берегам водоемов, а также в почве (дождевые черви) или в гниющей древесине. В эту группу входят земноводные (лягушки, жабы), крокодилы, бобры, выдры, стрекозы, жуки-прицепыши и др. Их можно назвать влаголюбивыми наземными организмами. У этих животных практически отсутствуют механизмы регуляции водного обмена, они не способны накапливать большое количество воды в своем теле и удерживать его длительное время. Это обстоятельство вынуждает их постоянно пополнять запасы воды.

Мезофилы — это животные, существующие в условиях умеренной влажности и средних температур. Это самая многочисленная группа. К ним относится большинство обитателей средних широт: лоси, лошади, медведи, волки, кабаны, зайцы, белки, лесные птицы, многие насекомые

Ксерофилы — это животные, приспособленные к условиям жизни в местах с пониженной влажностью, часто в условиях недостатка воды.
Они обитают в пустынных и степных природных зонах. Ксерофилы хорошо переносят отсутствие влаги, у них уменьшено испарение воды с кожи. В эту группу входят верблюды, дрофы, страусы, змеи, вараны, насекомые (жуки скарабеи), грызуны (суслики, тушканчики). Они довольствуются влагой, получаемой с пищей, или метаболической водой, образующейся в результате распада жиров.

Способы регуляции водного баланса:
Морфологические
Физиологические
Этологические

Морфологические адаптации-
образования, способствующие задержанию воды в теле
Раковины
наземных улиток
Ороговевшие покровы
рептилий

Физиологические адаптации
а) cпособность к образованию метаболической влаги, образованной за счет разрушения жиров и углеводов

Двугорбый верблюд - бактриан

Тушканчик большой
Кенгуровая крыса
Почти на сухом корме живут такие пустынные виды, как многие тушканчики, кенгуровая крыса, африканская песчанка и др. Кенгуровых крыс содержали в лаборатории на сухой перловой крупе. При этом из 100 г, потребляемого зверьком за месяц, образуется около 54 г воды.
Почти на сухом корме живут такие пустынные виды, как многие тушканчики, кенгуровая крыса, африканская песчанка и др. Кенгуровых крыс содержали в лаборатории на сухой перловой крупе. При этом из 100 г, потребляемого зверьком за месяц, образуется около 54 г воды. Кроме нее, животные использовали лишь абсорбированную крупой влагу, содержание которой, в зависимости от влажности воздуха, составляет от 10 до 18 %.
Почти на сухом корме живут такие пустынные виды, как многие тушканчики, кенгуровая крыса, африканская песчанка и др. Кенгуровых крыс содержали в лаборатории на сухой перловой крупе. При этом из 100 г, потребляемого зверьком за месяц, образуется около 54 г воды. Кроме нее, животные использовали лишь абсорбированную крупой влагу, содержание которой, в зависимости от влажности воздуха, составляет от 10 до 18 %.

Метаболическую воду в большей мере могут использовать насекомые, чем позвоночные животные, так как трахейная система насекомых осуществляет эффективный воздушный дренаж с малыми потерями на испарение.

Амбарный долгоносик
Рисовый долгоносик
Насекомые, живущие исключительно за счет сухой пищи.

б) cпособность к экономии воды при выделении мочи и кала

На 100 г сухого помета коров приходится 566 г воды, у верблюдов – 109 г, при безводной диете – 76 г
дромадер

Мальпигиевы сосуды
Пустынный жук – чернотелка
У насекомых, обитающих в засушливых условиях, выделительные органы – мальпигиевы сосуды – свободными концами входят в тесный контакт со стенкой задней кишки и всасывают воду из ее содержимого. Таким образом, вода вновь возвращается в организм (пустынные жуки – чернотелки, муравьиные львы, личинки божьих коровок и др.).
.

Этологические (поведенческие) приспособления -
это поиски водопоев, выбор мест обитания, рытье нор, отлет с наступлением сухости к лесонасаждениям и т.п.

Даурский суслик
В норах влажность приближается к 100 %. Это снижает необходимость испарения через покровы, экономит влагу в организме.
Жук - кравчик

Дождевой червь
Личинки хрущей
Дождевые черви в поверхностных слоях почвы обнаруживаются рано утром и вечером, в полдень они оказываются на глубине не менее 20 – 35 см. В жаркие дни в сухой почве они углубляются еще больше и свертываются в тугой клубочек. Аналогичное перемещение наблюдается у многих личинок почвенных насекомых, например у жуков (хрущей, щелкунов и др.).

ОТВЕТЬТЕ НА ВОПРОСЫ (УСТНО)
Ключевые вопросы
1. Какие экологические группы животных выделяют по отношению к влаге?
2. Охарактеризуйте адаптации ксерофилов. Назовите их представителей.
3. Какие отличительные черты строения имеют гигрофилы? Назовите их представителей.
Сложные вопросы
1. Что такое метаболическая вода? Какие животные ее используют?
2. Как зависит локализация подкожного жира у животных от водного режима среды обитания? Покажите на примере конкретных организмов. Объясните причину разной локализации у них подкожного жира.