Excreția la diferite animale

Animalele trebuie să elimine produșii rezultați din metabolism și să regleze cantitatea de apă și săruri din corp. Soluțiile diferă în funcție de mediul în care trăiesc. Un pește din apă dulce tinde să primească apă din mediu și are nevoie să elimine excesul; un animal terestru se confruntă adesea cu riscul de a pierde prea multă apă. De aceea excreția nu arată identic la toate viețuitoarele.

La vertebrate, rinichii au un rol central, dar produsul azotat eliminat diferă. Multe animale acvatice elimină amoniac, care necesită apă pentru diluare. Mamiferele elimină în principal uree, iar păsările și multe reptile elimină predominant acid uric, cu un consum mai redus de apă pentru eliminare. Acestea sunt tendințe biologice, nu reguli fără excepții pentru fiecare specie.

Compară un pește, un mamifer și o pasăre. Pentru fiecare, întreabă unde trăiește, câtă apă are la dispoziție și ce produs azotat elimină în mod obișnuit. La unele nevertebrate, organele excretoare au altă structură decât rinichiul vertebratelor. Nu deduce că un animal fără rinichi ca ai omului nu elimină substanțe de prisos. Funcția este comună, dar structurile prin care se realizează pot fi diferite.

Peștii de apă dulce primesc apă prin osmoză și elimină multă urină diluată. Peștii marini pierd apă către mediul sărat: beau apă de mare, elimină excesul de săruri prin branhii și produc puțină urină. Adaptările lor arată că excreția are și rol în păstrarea echilibrului apei și al sărurilor.

Exemplu pe pași: ce produs azotat elimină fiecare animal?

1. Peștele de apă dulce trăiește într-un mediu cu multă apă; amoniacul este toxic, dar se diluează imediat în apă și iese prin branhii. Produsul principal: amoniac.
2. Câinele sau omul trăiesc pe uscat; ficatul transformă amoniacul în uree, mai puțin toxică, eliminată prin rinichi. Produsul principal: uree.
3. Pasărea și șopârla economisesc apa; acidul uric este aproape insolubil și se elimină ca pastă albă, cu foarte puțină apă. Produsul principal: acid uric.

Concluzie: cu cât apa este mai greu de obținut, cu atât produsul azotat este mai puțin toxic și mai puțin solubil.

Osmoreglarea și excreția se leagă: schimburile de apă și săruri cu mediul influențează volumul lichidelor interne. Un pește dulcicol elimină multă urină diluată și preia activ săruri; un pește marin bea apă de mare, elimină excesul de săruri prin branhii și economisește apă. La vertebrate, pronefrosul apare timpuriu în dezvoltare, mezonefrosul funcționează la adultul multor pești și amfibieni, iar metanefrosul este rinichiul definitiv al reptilelor, păsărilor și mamiferelor. Nefridiile unor nevertebrate și tuburile Malpighi ale insectelor sunt alte soluții structurale pentru excreție.

Organe excretoare la nevertebrate și vertebrate. Protozoarele (amiba, parameciul) elimină excesul de apă prin vacuole contractile. Râma are nefridii, câte o pereche în aproape fiecare inel. Insectele au tuburi Malpighi, care preiau produșii din hemolimfă și îi varsă în intestin, eliminați cu fecalele sub formă de acid uric. Crustaceii (racul) au glande verzi. Pește, amfibieni, reptile, păsări și mamifere au rinichi: la pești și amfibieni predomină mezonefrosul, iar la reptile, păsări și mamifere metanefrosul, mai complex. Reptilele și păsările au cloacă, iar majoritatea păsărilor nu au vezică urinară.

Produsul azotat. Animalele amoniotelice (peștii osoși, larvele de amfibieni) elimină amoniac; ureotelice (adulții de amfibieni, mamiferele, peștii cartilaginoși) elimină uree; uricotelice (reptilele, păsările, insectele) elimină acid uric. Amoniacul cere mult apă pentru diluare, ureea mai puțină, iar acidul uric aproape deloc, de aceea animalele din zone aride, cele cu ouă cu coajă și păsările folosesc acid uric. În oul cu coajă, embrionul este închis, iar produșii azotați se depun ca cristale de acid uric inofensive.

Osmoreglarea. Peștii osoși dulcicoli sunt hipertoni față de apă: primesc apă prin branhii, elimină urină abundentă și diluată și absorb activ sărurile. Peștii osoși marini sunt hipotoni față de apa mării: pierd apă, beau apă sărată, elimină excesul de săruri prin branhii și produc puțină urină concentrată. Mamiferele din deșert, de exemplu șobolanul cangur, au ansa Henle foarte lungă și produc urină foarte concentrată, fără să bea apă.

Exemplu rezolvat 1: clasificarea după produsul azotat.

1. Păstrăv: pește dulcicol, elimină amoniac.
2. Broască adultă: elimină uree; mormolocul elimină amoniac.
3. Șopârlă: elimină acid uric.
4. Cal: elimină uree.
5. Vultur: elimină acid uric.

Exemplu rezolvat 2: adaptarea peștilor la mediu.

1. Crapul trăiește în apă dulce: apa intră osmotic în corp, iar el elimină urină abundentă și diluată.
2. Scrumbia trăiește în mare: pierde apă prin osmoză, deci bea apă și elimină sarea prin branhii.
3. Dacă un crap este pus în apă sărată, pierde apă și moare, pentru că nu are glande care să elimine sarea.

Greșeli frecvente

• Greșit: Toate animalele elimină aceeași urină ca omul.
  Corect: Produșii azotați și structurile excretoare diferă între grupele de animale.
• Greșit: Amoniacul, ureea și acidul uric sunt același compus.
  Corect: Sunt compuși azotați diferiți, cu cerințe diferite de apă la eliminare.
• Greșit: Toate animalele au rinichi ca omul.
  Corect: Protozoarele au vacuole contractile, râma are nefridii, iar insectele au tuburi Malpighi.

Înainte și după