В птичьем помете не нашли мочевую кислоту
Исследование, которое провели американские ученые, показало, что в экскрементах птиц нет мочевой кислоты, как считалось ранее. Ученые, работа которых опубликована в журнале Journal of Ornithology, проанализировали экскременты шести видов птиц с помощью рентгеноструктурного анализа и не нашли мочевой кислоты ни в одном из них. Вместо этого ученые обнаружили в помете струвит, урат аммония и два неизвестных соединения: по-видимому, они появляются в ходе химических превращений мочевой кислоты в кишечнике.
Выделительной системе животных необходимо, в частности, избавляться от токсичных азотсодержащих продуктов метаболизма белков, и разные таксоны животных выводят этот ненужный азот по-своему. Млекопитающие, например, выводят азот в составе мочевины, а рыбы — с аммиаком. Птицы не могут выводить азот в мочевине, потому что это соединение слишком токсично и его было бы проблематично накапливать в яйце.Вместо мочевины птицы используют мочевую кислоту — она менее токсична, а кроме того плохо растворима, а значит потери воды с ней минимальны. Химический анализ и генетические исследования показали, что птицы действительно синтезируют мочевую кислоту, но исследование экскрементов птиц, проведенное в 60-х годах, показало, что мочевой кислоты в них нет. Другие исследования снова подтвердили наличие мочевой кислоты.
Николас Крауч (Nicholas M. A. Crouch) и его коллеги из Техасского университета в Остине провели новое исследование, чтобы выяснить, есть ли в птичьих экскрементах мочевая кислота. Они исследовали отходы жизнедеятельности птиц шести видов, которые находятся таксономически далеко друг от друга: эму (Dromais novaehollandiae), страуса (Struthio camelus), курицы (Gallus gallus), цесарки (Numida meleagris), виргинского филина (Bubo virginianus), сине-желтого ара (Aara ararauna), ендайи (Aratinga jandaya) и лорикета (Trichoglossus moluccanus). Образцы выделений всех, кроме курицы, птиц набрали в зоопарке, а куриный помет орнитологи собрали на заднем дворе соседей главного автора работы.
Все образцы изучили с помощью рентгеноструктурного анализа, а полученные дифракционные данные от образцов сравнили с информацией из Кембриджской кристаллографической базы. Совпадений с известными данными о мочевой кислоте не оказалось, но ученые нашли в образцах урат аммония, струвит и еще два соединения, идентифицировать которые они не смогли.
Хотя в слепую кишку птицы выводится моча, состоящая, по-видимому, в основном из мочевой кислоты, в дальнейшем она, по мнению ученых, превращается в другие азотсодержащие вещества — урат и струвит. Авторы ссылаются на данные прежних исследований, которые показали, что в слепой кишке птиц живут микробы, которые могут превращать мочевую кислоту в струвит и урат аммония; скорее всего, они и ответственны за отсутствие мочевой кислоты в экскрементах птиц.
Авторы уточняют, что наличие мочевой кислоты обнаружилось бы даже при загрязнении образцов, но этого не случилось. Теперь, как пишут ученые, необходимо выяснить природу двух неустановленных соединений, найденных ими в птичьем помете.
Мы писали о птичьем помете и раньше. Например о том, как он помогает сдерживать потепление в Арктике: частички помета служат ядрами для образования капель и, впоследствии, облаков, которые снижают инсоляцию Земли.
Источник
Птицы выделяют мочевую кислоту
Выделение продуктов распада и регуляция водного обмена осуществляются преимущественно почками. Крупные (до 1-2% от массы тела) метанефрические почки лежат в углублениях тазового пояса. От каждой почки отходит мочеточник, открывающийся в клоаку. Мочевого пузыря у птиц нет.
У птиц, как и у большинства пресмыкающихся, в качестве выделяемого из организма конечного продукта белкового обмена образуется не мочевина, а мочевая кислота, легко выпадающая из раствора кристалликами, образующими белую кашицеобразную массу. Такая консистенция выделяемой мочи, видимо, обусловила редукцию мочевого пузыря у птиц. Размеры почечных клубочков в почках птиц относительно невелики, что снижает интенсивность фильтрации и уменьшает потери воды. Основная масса мочевой кислоты попадает в просвет почечных канальцев не столько путем фильтрации из клубочков, сколько путем секреции специальными железистыми клетками стенок почечных канальцев, оплетенных капиллярами воротной системы почек. Одновременно почечные канальцы (нефроны) выполняют и осморегуляторную функцию.
Вскрытый голубь — вид сбоку
В нефроне птиц появляется отсутствующий у анамний и у пресмыкающихся 11-образноизогнутый средний отдел — петля Генле, густо оплетенная капиллярами и функционирующая как своеобразная «умножительная противоточная система», использующая осмотический градиент — разное содержание солей в тканях почки и в просвете почечных канальцев. Проницаемость стенок петли Генле создает возможность пассивной реабсорбции воды из первичной мочи в зонад повышенной солености, а ионы натрия активно реабсорбируются в восходящей части петли и в концевой части канальцев. Этот механизм обеспечивает образование концентрированной мочи. Дополнительно всасывание воды проходит в клоаке. Все это позволяет удалять из организма продукты распада при минимальной потере воды.
У большинства птиц есть носовые железы, расположенные на лобных костях над орбитой. Особенно сильно они развиты у морских птиц (трубконосые, веслоногие и др.) и у некоторых пустынных птиц, которые вынуждены пить соленую воду. В секрете носовых желез, капельками стекающем через ноздри наружу, концентрация поваренной соли в 4-5 раз выше, чем в крови, и примерно вдвое выше, чем в морской воде. Выделение столь концентрированного раствора позволяет птицам пить воду соленых водоемов. Избыток других солей выделяется через почки с мочой.
Литература: Зоология позвоночных. Ч. 2. Пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие. Наумов Н. П., Карташев Н. Н., Москва, 1979
Источник
Птицы выделяют мочевую кислоту
Тип 26 № 54864
В животном царстве существует несколько веществ, служащих окончательным продуктом белкового распада. У большинства водных животных это аммиак, у многих наземных, например у земноводных и млекопитающих, это мочевина, требующая для выведения из организма меньшего количества воды, чем аммиак. Но встречается и выделение практически нерастворимой в воде мочевой кислоты, например у насекомых и птиц. Предположите, с чем может быть связан эволюционный переход от выделения аммиака к выделению мочевины и почему у некоторых животных вообще произошёл переход к выделению мочевой кислоты. Поясните свой ответ.
1. Аммиак образуется непосредственно при распаде белков (можно выводить непосредственно его).
2. Однако аммиак требует большего количества воды для выведе-ния (что не является проблемой для большинства водных организ-мов).
3. В связи с выводом на сушу понадобился более экономичный в плане затрат воды способ удаления продуктов распада (аммиак стал преобразовываться в мочевину).
4. Однако мочевина по-прежнему требует воды для выведения.
5. Летающие и пустынные животные (такие как птицы, рептилии и насекомые) должны экономить воду, поэтому они выделяют наименее растворимое вещество — мочевую кислоту.
| Критерии оценивания ответа на задание С4 | Баллы |
|---|---|
| Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок | 3 |
| Ответ включает в себя три из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 2 |
| Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 1 |
| Все иные ситуации, не соответствующие правилам выставления 3, 2 и 1 балла | 0 |
| Максимальное количество баллов | 3 |
| Критерии оценивания ответа на задание С4 | Баллы |
|---|---|
| Ответ включает в себя шесть-семь названных выше элементов, не содержит биологических ошибок | 3 |
| Ответ включает в себя четыре-пять из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 2 |
| Ответ включает в себя три из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 1 |
| Все иные ситуации, не соответствующие правилам выставления 3, 2 и 1 балла | 0 |
| Максимальное количество баллов | 3 |
Источник