駱駝為什么能夠耐渴
經(jīng)解剖證實,駝峰中貯存的是沉積脂肪,不是一個水袋。而脂肪被氧化后產(chǎn)生的代謝水可供駱駝生命活動的需要。因此有人認(rèn)為,駝峰實際存貯的是“固態(tài)水”。經(jīng)測定,1g脂肪氧化后產(chǎn)生1.1g的代謝水,一個45kg的駝峰就相當(dāng)于50kg的代謝水。但事實上脂肪的代謝不能缺少氧氣的參與,而在攝入氧氣的呼吸過程中,從肺部失水與脂肪代謝水不相上下。這一事實說明,駱峰根本就起不到固態(tài)水貯存器的作用,而只是一個巨大的能量貯存庫,它為駱駝在沙漠中長途跋涉提供了能量消耗的物質(zhì)保障。
駱駝的瘤胃被肌肉塊分割成若干個盲囊即所謂的“水囊”。有人認(rèn)為駱駝一次性飲水后胃中貯存了許多水才不會感到口渴。而實際上那些水囊,只能保存5~6L水,而且其中混雜著發(fā)酵飼料,呈一種粘稠的綠色汁液。這些綠汁中含鹽分的濃度和血液大致相同,駱駝很難利用其胃里的水。而且水囊并不能有效地與瘤胃中的其他部分分開,也因為太小不能構(gòu)成確有實效的貯水器。從解剖觀察,除了駝峰和胃以外,再沒有可供貯水的專門器官。因此可斷定,駱駝沒有貯水器。
2、失水條件下駱駝生命活動的水分來源
施密特-尼爾遜(K.Schmidt—Nielsen)的研究結(jié)果表明,駱駝在得到水的時候并不過量飲水,或者說,它們飲進的水只是用于滿足和緩解當(dāng)時的脫水,把體液恢復(fù)到正常的容量水平。由此看來,駱駝在不進水的條件下,維持生命活動所需水分是來自于體液的減少。正常體液的容量減去最大限度脫水時的體液容量,就是駱駝的體液系統(tǒng)所能提供的水分最大量。駱駝在夏季沙漠中可以忍受體重?fù)p失25%~30%的脫水,對一個體重為500kg的駱駝來說,就意味著125~150kg的水分損失,反過來講,也就是一個500kg駱駝有125~150kg的水分“貯備”。這顯然要比人們想象中的駝峰和水囊的貯水功能要大的多,具有真正“貯水器”的應(yīng)該是駱駝的體液系統(tǒng),而不是駱峰或水囊。
與駱駝的高度耐脫水相適應(yīng),在駱駝的血液中有一種特殊的高濃縮的蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)具有很強的保水能力,在駱駝極度失水的情況下,這種血漿蛋白仍能維持血液中的水分,保證血液循環(huán)的正常運行,保證體核向體表的熱擴散,增加了高溫脫水狀態(tài)下的存活力。
3、解決水矛盾的結(jié)構(gòu)和生理機制
得水與失水是生物水分代謝的兩個方面,在極端缺水的沙漠中,水是生物生存所面臨的最為突出的矛盾。因此,對于生活在沙漠中生物而言,保障得水和減少水分損失具有同等重要的意義。在長期的進化過程中,駱駝已經(jīng)逐步形成了與減少失水相適應(yīng)的從結(jié)構(gòu)到生理上的一整套適應(yīng)機制。
3.1 精巧的體溫調(diào)節(jié)方式
駱駝體溫范圍很廣,適應(yīng)于晝夜溫差大的沙漠環(huán)境和減少水分損失的需要。在白天,駱駝的體溫隨環(huán)境溫度的升高而升高,最高可達(dá)到41℃,到夜間又隨環(huán)境溫度的下降而下降,最低可達(dá)到34℃,體溫波動范圍為7℃,而且這種體溫的波動越是在脫水的條件下越明顯。但它并不能表明駱駝恒溫機制的原始性,而是建立在恒溫基礎(chǔ)上的更為精巧的體溫調(diào)節(jié)方式。
高溫環(huán)境中,提高體溫可縮小動物體與環(huán)境間的溫差幅度,減少外界熱量的流入。同時駱駝體溫的升高也起到了貯存熱量的作用,而這部分貯存的熱量又可以在夜間通過傳導(dǎo)、幅射擴散到周圍的環(huán)境中以代替蒸發(fā),其結(jié)果是減少了維持體溫恒定可能導(dǎo)致的蒸發(fā)失水。一只500kg的駱駝比熱為3.35KJ/kgk,體溫升高7℃就相當(dāng)于貯存了1.26×107J的熱量,如果是通過水分蒸發(fā)散失這部分熱量就要損失5L水。
3.2 有效的隔熱屏障
駱駝長而蓬松的駝毛,在其體表形成了一個有效的隔熱屏障,駝毛間不流動的空氣層影響傳導(dǎo)和對流,降低了低溫條件下體熱的散失和高溫條件下外熱的流入。有實驗表明,一只毛厚不到1cm的駱駝每天每100kg體重平均失水3L,而毛長3~14cm的駱駝,每天每100kg體重失水只有2L。駝毛的有效隔熱,間接減少了水分蒸發(fā)。
除此以外,駱駝的鼻粘膜面積大,增加了呼出氣體中水分的再吸收,減少了呼吸失水;濃縮的尿液減少了排泄廢物中水分的消耗;干燥的糞便也為減少水分起了一定的作用。
駱駝在長期進化中,適應(yīng)了沙漠這一極端缺水環(huán)境,形成了獨特的適應(yīng)性特征,既保證了體內(nèi)“貯存”大量的水,又保證了體內(nèi)水分不致于過度散失,從而有效地解決了“水”這一沙漠動物生存所面臨的最為突出的矛盾。
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