Κατά τη διάρκεια της μακράς και περίπλοκης πορείας της εξελικτικής ιστορίας, τα θηλαστικά στράφηκαν ανεξάρτητα προς το νερό για να φτιάξουν ένα σπίτι πολλές φορές. Ενώ πολλά από τα θερμόαιμα ζώα που εγκατέλειψαν την ξηρά για έναν υδάτινο βιότοπο δεν υπάρχουν πλέον, εξακολουθούμε να έχουμε πολλά εκπληκτικά παραδείγματα: Σκεφτείτε τα δελφίνια, τις φάλαινες, τις μανάτες, τις φώκαινες. Υπάρχει ακόμη και μια ολόκληρη υποκατηγορία σαρκοφάγων που ονομάζεται πτερυγιόποδα, η οποία περιλαμβάνει φώκιες, θαλάσσια λιοντάρια και θαλάσσιους ίππους που κινούνται μεταξύ ξηράς και νερού.
Όμως, όπως όλα τα ζώα, έτσι και τα θαλάσσια θηλαστικά χρειάζονται νερό για να παραμείνουν ενυδατωμένα για να επιβιώσουν. Το πρόβλημα είναι ότι το αλμυρό νερό, που αποτελεί περίπου το 97 τοις εκατό του νερού στη γη και φιλοξενεί θηλαστικά όπως οι όρκες και τα ρινοδέλφινα, αφυδατώνεται από τη φύση του. «Έχουμε αλάτι στα υγρά του σώματός μας, αλλά πολύ λιγότερο αλάτι από ό,τι στο θαλασσινό νερό», Μάρτιν Γκρόσελλέει ένας ερευνητής υδρόβιων οργανισμών στο Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι Λαϊκή Επιστήμη. «Αυτό σημαίνει ότι η υψηλή συγκέντρωση αλατιού στο θαλασσινό νερό, με όσμωση, παρασύρει το νερό έξω από το ζώο».
Παρά το γεγονός ότι βρέχεσαι όταν μπαίνεις στον ωκεανό, η ζωή στη θάλασσα είναι φυσιολογικά παρόμοια με τη ζωή σε μια έρημο, προσθέτει ο Grosell. Για να ζήσουν σε οποιοδήποτε σκληρό σενάριο, στη γη ή με άλλο τρόπο, τα ζώα πρέπει να προσαρμοστούν. Για να καταλάβουμε πώς τα θηλαστικά μπορούν να επιβιώσουν και να ενυδατωθούν στη θάλασσα, πρέπει να βουτήξουμε στο εξελικτικό βαθύ τέλος.
Η διαφορά μεταξύ ασπόνδυλων και σπονδυλωτών
Ενώ οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να προσδιορίσουν την ακριβή προέλευση της ζωής, πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι ξεκίνησε στην πραγματικότητα βαθιά στον ωκεανό. Αλλά αυτά τα πρώιμα πλάσματα σχεδόν δεν μοιάζουν με αυτό που νομίζουμε ως σημερινά θαλάσσια θηρία—ήταν ασπόνδυλα, που σημαίνει ότι δεν είχαν ραχοκοκαλιά.
«Τα περισσότερα από τα ασπόνδυλα δεν ελέγχουν την εσωτερική τους περιεκτικότητα σε αλάτι, επομένως έχουν την ίδια περιεκτικότητα σε αλάτι με το θαλασσινό νερό», λέει ο Grosell. «Αυτό σημαίνει ότι δεν αφυδατώνονται, δεν χάνουν νερό». Αυτή η στρατηγική επιβίωσης, που ονομάζεται osmoconforming, εμφανίζεται σε όλα τα είδη ζώων που γνωρίζουμε σήμερα: αστερίες, μέδουσες, αστακούς, μαλάκια και πολλά άλλα.
Αλλά τα πράγματα περιπλέκονται όταν ρίχνεις μια ραχοκοκαλιά. Τα ψάρια, τα θαλάσσια ερπετά (σκεφτείτε τα θαλάσσια φίδια και οι κροκόδειλοι του θαλασσινού νερού), τα θαλάσσια θηλαστικά, ακόμη και τα θαλάσσια πουλιά απαιτούν εξειδικευμένα μέρη του σώματος για να αφαιρέσουν το αλάτι από το νερό που καταναλώνουν.
«Η μεγάλη πρόκληση για τα ζώα που πίνουν θαλασσινό νερό είναι το αλάτι που παίρνουν με αυτό το νερό», λέει ο Grosell. «Αν δεν μπορούν να απαλλαγούν από αυτό το αλάτι, δεν υπάρχει κανένα όφελος από τη λήψη αυτού του νερού».
Για τα ψάρια, η κατανάλωση αλμυρού νερού είναι μόνο μέρος της καθημερινότητας. Το νερό απορροφάται στα έντερά τους, αλλά το αλάτι μεταφέρεται από το αίμα τους στα κύτταρα στα βράγχια, τα οποία στη συνέχεια σπρώχνουν αυτό το αλάτι πίσω στη θάλασσα.
Αλλά για τα ζώα χωρίς βράγχια, όπως τα θηλαστικά, τα ερπετά και τα πουλιά, η ιστορία είναι πιο περίπλοκη. Αυτά τα πλάσματα πρέπει να διώξουν με κάποιο τρόπο το επιπλέον αλάτι, το οποίο για τα θηλαστικά γίνεται μέσω των νεφρών. Αν και είναι εξαιρετικά δύσκολο να μετρηθεί, ας πούμε, η αλμύρα των ούρων της φάλαινας, αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι τα νεφρά των θαλάσσιων θηλαστικών μπορούν «να παράγουν πραγματικά συγκεντρωμένα ούρα», προσθέτει ο Grosell. Μερικά θαλάσσια ζώα έχουν ακόμη και αυτό που λέγεται νεφροποιούν τα νεφρά. Αυτά τα όργανα χωρίζονται σε εκατοντάδες μικροσκοπικές μονάδες φιλτραρίσματος που βοηθούν στην αποβολή α τόνος του αλατιού.
Τα πουλιά, από την άλλη πλευρά, έχουν αδένες πάνω από τα μάτια τους που εκκρίνουν υγρό υψηλής αλατότητας όπως θα έκανε το νεφρό ενός θηλαστικού. Αυτό είναι χρήσιμο για τους φτερωτούς φίλους που περνούν κομμάτια του χρόνου με πρόσβαση μόνο στο αλμυρό νερό και η έρευνα έχει δείξει ότι Οι μάζες των αδένων άλατος διαφορετικών πτηνών μπορεί να διαφέρουν ακόμη και εποχιακά.
Για τα ερπετά, η διαδικασία είναι αρκετά παρόμοια. Οι θαλάσσιες χελώνες έχουν αδένες αλατιού πίσω από τα μάτια τους (που τις κάνει να φαίνονται σαν να κλαίνε όταν βρίσκονται πάνω από το νερό), τα θαλάσσια ιγκουάνα έχουν αδένες αλατιού συνδεδεμένους με τη μύτη τους (που κάνει μερικά πολύ αλμυρά φτερνίσματα) και τα θαλάσσια φίδια και οι κροκόδειλοι έχουν αδένες αλατιού στη γλώσσα τους.
Να πιεις ή να μην πιεις
Ενώ ορισμένα ζώα σίγουρα πίνουν, σκόπιμα ή με άλλο τρόπο, αλμυρό νερό και μετά αντιμετωπίζουν τις συνέπειες, αυτός είναι ένας πολύ δαπανηρός μεταβολικά τρόπος ζωής. «Αν μπορούν να πάρουν νερό με άλλους τρόπους, θα το προτιμήσουν», προσθέτει ο Γκρόσελ. «Και μερικοί από αυτούς τους τρόπους, φυσικά, είναι το νερό που περιέχεται σε ό,τι θήραμα τρώνε».
Σχεδόν όλα τα θαλάσσια θηλαστικά είναι σαρκοφάγα: Σκεφτείτε τις όρκες, τις φάλαινες, τα δελφίνια, ακόμη και τους ίππους και τις ενυδρίδες. Ακόμη και οι φάλαινες μπαλίν τρώνε σμήνη από μικροσκοπικά ζώα γνωστά ως κριλ. Το να τρώτε ψάρια και άλλα θαλάσσια πλάσματα σημαίνει να τρώτε ζώα με παρόμοια περιεκτικότητα σε νερό με τα ίδια και αποδεικνύεται ότι είναι μια σταθερή στρατηγική ενυδάτωσης.
Για παράδειγμα, μια μελέτη από τη δεκαετία του 1970 έδειξε ότι αυτού του είδους ο τρόπος ζωής, απλώς Το να τρώνε ψάρια, επιτρέπει αρκετή ενυδάτωση που τα κουτάβια της φώκιας δεν χρειάζονται καν μια γουλιά φρέσκου νερού να παραμείνουμε υγιείς. Στην πραγματικότητα, μπορούν να νηστεύουν στη στεριά για έως και τρεις μήνες χωρίς να πιουν, χάρη στον μοναδικό συνδυασμό συμπεριφορικών και φυσιολογικών μηχανισμών διατήρησης του νερού.
Σχετικές ιστορίες «Ρωτήστε μας οτιδήποτε».
Ωστόσο, ορισμένα θαλάσσια θηλαστικά δεν μπορούν να αντισταθούν σε μια μπουκιά ανάλατης καλοσύνης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα μανάτια, τα οποία θα αναζητήσουν πηγές γλυκού νερού κοντά στην ακτή ή στις εκβολές ποταμών χαμηλής αλατότητας, προσθέτει ο Grosell.
Οι κάτοικοι της Φλωρίδας μπορεί να το πιστοποιούν αυτό, λέει, καθώς οι μανάτες πλησιάζουν μερικές φορές βαρκάδες για μια νόστιμη γουλιά. «Έχουν μια πολύ ισχυρή ικανότητα να βρίσκουν νερό», λέει. «Το νερό είναι ένα εμπόρευμα για αυτούς και είναι ένα αγαθό για το οποίο θα δουλέψουν σκληρά».
Στην άλλη πλευρά της Βόρειας Αμερικής, κουτάβια φώκιας με κουκούλα που βρέθηκαν στα στενά του Ντέιβις, στις ακτές του Λαμπραντόρ και της Νέας Γης και στον Κόλπο του Αγίου Λαυρεντίου. καταγράφηκε να συσσωρεύεται θαλασσινό νερό καθώς και χιόνι. Το χιόνι, ακόμα και όταν πέφτει πάνω από τον ωκεανό, είναι γλυκό νερό χάρη στα κόλπα της εξάτμισης.
Το κλειδί για να παραμείνετε ενυδατωμένο θηλαστικό ενώ ευδοκιμεί στο θαλασσινό νερό είναι τριπλό: να τρώτε υδαρή τροφή, να βρείτε γλυκό νερό όπως χρειάζεται και να απομακρύνετε τυχόν επιπλέον αλάτι που σας εμποδίζει. Είναι μια δοκιμασμένη και αληθινή μέθοδος που κράτησε εκατομμύρια χρόνια. Αλλά οι άνθρωποι δεν έχουν αυτές τις προσαρμογές. Την επόμενη φορά λοιπόν που θα βγείτε στην παραλία, θυμηθείτε να πακετάρετε ένα μπουκάλι νερό αν δεν θέλετε να αφυδατωθείτε.
Σε Ρωτήστε μας οτιδήποτετο Popular Science απαντά στις πιο περίεργες ερωτήσεις σας, από τα καθημερινά πράγματα που πάντα αναρωτιόσαστε μέχρι τα περίεργα πράγματα που δεν σκεφτόσασταν ποτέ να ρωτήσετε. Έχετε κάτι που πάντα θέλατε να μάθετε; Ρωτήστε μας.
PopSci 2025 Τα καλύτερα νέα
VIA: popsci.com
