Некоторые животные в отличие от человека могут обходиться без поступления извне одного (а иногда даже нескольких) из следующих веществ: а) воды, б) кислорода, в) белков, г) витамина С. Какие это животные? Благодаря каким особенностям физиологии, биохимии, образа жизни они обладают такими свойствами?
Вода
Действительно, существуют животные, совершенно не нуждающиеся в потреблении, казалось бы, безусловно необходимой всем воды. Легко понять, когда это целесообразно: эти животные обитают или в пустынях, или в других местах, где достать воду не очень просто. Ну где может добыть хоть каплю воды гусеница моли, живущая в одежде? А куда бежать пустынному жуку-чернотелке, когда ему захочется пить?
Какие же ухищрения могут быть предложены?
В ходе обмена веществ в любом организме вода не только используется, но и вырабатывается в ряде реакций (так называемая метаболическая вода). Проблема состоит лишь в уравнивании интенсивности этих процессов.
К реакциям, в которых можно получить существенное количество воды: относятся:
- окисление углеводов, например глюкозы и гликогена:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O (1 г глюкозы дает 0,56 г воды);
- окисление жиров (тут количество образующейся воды зависит от строения жиров, оно отличается для насыщенных и ненасыщенных жирных кислот; в среднем для животных тканей 1 г жира дает 1,07 г воды);
- окисление белков. Оно, правда, включает значительное число стадий и обычно дает гораздо меньший выход воды. Это связано с тем, что при окислении белков часть атомов водорода «тратится» на образование азотистых продуктов обмена. В связи с этим выход воды зависит как от аминокислотного состава белков, так и от формы выделения азота. Если организм выделяет мочевину (например, млекопитающие), то при усвоении 1 г белка выделяется 0,39 г воды, а если мочевую кислоту (например, рептилии, птицы) – 0,5 .
Кислород
Как ни парадоксально это звучит, но кислород – яд. Согласно современным представлениям, первые организмы на Земле были анаэробными, т.е не нуждались в кислороде. Попадание О2 в клетку было (и остается для многих современных анаэробов) губительным. Предполагается, что первоначально клеточное дыхание, т.е О2 – потребляющий процесс, возникло для защиты от все же проникшего в клетку кислорода, и лишь потом организмы стали использовать энергию таких реакций. Кроме многих бактерий, к анаэробным обязательным относятся и некоторые животные, обитающие в таких средах, где получение О2 связано с серьезными затруднениями или вовсе невозможно.
Например, в иле на дне многих водоемов живут некоторые двустворчатые моллюски, и в кишечном тракте высших организмов обитаютнематоды. Метаболизм таких организмов сильно упрощен: если у аэробов углеводы и жиры сначала расщепляются до молочной кислоты (без участия кислорода), а затем происходят кислородзависимые стадии дальнейшего окисления, то у анаэробов процессы расщепления ограничены первым этапом.
Конечно, энергетический выход такой утилизации пищи намного ниже, но те е нематоды вполне могут это компенсировать увеличением потребления питательных веществ.
В отдельных случаях (например, у рыб в замерзающих озерах) имеются и некоторые дополнительные реакции бескислородного окисления молочной кислоты.
Белки
Вообще-то, белки пищи как таковые не нужны организмам, нужны лишь составляющие эти белки аминокислоты для синтеза из них собственных белков, других соединений (например, глюкозы) и как источник энергии.
Так что если кормить организм не белками, а полноценной смесью аминокислот (что иногда приходится делать в клинике), то ничего плохого не произойдет.
Однако эта ситуация искусственная. А что же в природе? Нет ли такой естественной среды, где не было бы белков, зато было бы приличное количество и достаточное разнообразие аминокислот?
Оказывается, есть: кишечник млекопитающих. Вспомним, например, обаскаридах, обитающих в толстой, прямой и слепой кишках. Они, как и другиекишечные паразиты, в белках не нуждаются.
Витамин С
Аскорбиновая кислота – витамин С – синтезируется самим организмом у большинства видов млекопитающих ( и для них по сути не является витамином).
Исключения составляют летучие мыши, морская свинка и приматы ( в том числе и человек). Они утратили в ходе эволюции это свойство.
Для обезьян, имевших в своем рационе массу тропических растений, богатых витамином С, эта утрата была вполне безвредной.
Проблемы возникли у человека, существенно изменившего свою экологическую нишу. Невозможность заменить аскорбиновую кислоту в ряде процессов окисления и вызывает у людей при недостатке в пище симптомы авитаминоза (цинга). Разумеется, организмы, которые сами производят аскорбат, в его поступлении извне не нуждаются, а избыток витамина выводятся с мочой.
У других групп животных (особенно беспозвоночных) потребность в витаминах изучена довольно плохо. Известно, например, что рыбы нуждаются в получении с пищей витамина С.
P.S
Пожалуйста, оставляйте комментарии, ставьте лайки, а главное подписывайтесь на канал. Для Вас мелочь, а мне приятно)