Пустыни и полупустыни давно слыли территориями без шанса на нормальное существование для большинства видов — жара, редкие осадки, испепеляющий ветер. И все же эволюция нашла способы обойти дефицит влаги. Для некоторых видов не нужна вода ежедневно: они извлекают влагу из семян, листьев, тумана и даже «производят» ее сами — в процессе обмена веществ. Ниже — проверенная подборка из рекордсменов с пояснениями, как именно они это делают и какие научные данные подтверждают их суперспособности.
Если вы спрашиваете, каким животным не нужна вода в привычном смысле, то есть в виде регулярного питья, ответ будет сложнее, чем кажется: почти всем она все же нужна, но не всегда из открытого источника, например какого-то водоема. Ключ — в физиологии и поведении. Каком? Читайте далее.
Как организм может обходиться без воды? Главные секреты
Как известно, вода — источник жизни. Но что помогает длительное время обходиться без нее?
Метаболическая вода. Когда окисляются жиры, белки и углеводы, конечным продуктом реакции становится и вода — так называемая метаболическая. Наиболее водоемкими оказываются жиры: при их окислении образуется примерно 1,07 г воды на 1 г жира (оценки варьируют в узком диапазоне, но порядок величины стабилен). Именно на этом основании в популярной литературе пишут, что 100 г жира дают около 110 г воды.
Экономия влаги. Пустынные млекопитающие и птицы сводят потери к минимуму: сверхэффективные почки (очень концентрированная моча), сухой помет у рептилий и птиц (мочевая кислота вместо растворенной мочевины), ночная активность и укрытия от перегрева, «обратные» тепло- и влагообменники в носу (носовые раковины охлаждают и конденсируют выдыхаемую влагу). Эти механизмы особенно хорошо изучены у верблюдов.
Сбор влаги из воздуха. Некоторые насекомые «пьют туман»: микроструктуры на надкрыльях конденсируют водяной пар и направляют капли прямо ко рту — прием, неоднократно описанный у пустынных жуков Намиба.
В результате создается впечатление, что у ряда видов вода организму не нужна, но корректнее говорить, что они держат в порядке водный баланс непривычными для нас путями.
Кенгуровая крыса
Грызуны-долгожители пустыни: кенгуровая крыса
Кенгуровые крысы рода Dipodomy — классический пример животного, для которого питьевая вода практически избыточна. Они получают влагу из сухих семян и из метаболической воды, а их почки вырабатывают чрезвычайно концентрированную мочу; дополнительно влагу экономят за счет влагоуловителей в носовых ходах и прохладных нор, где днем меньше испарение. Полевые руководства и базы по зоологии прямо говорят: большинству видов Dipodomys никогда не требуется пить при обычном рационе.
Финт природы в том, что у этих зверьков вода организму не нужна в виде отдельно найденного источника вроде ручья или лужи: достаточно мешочка семян и работающей «химлаборатории» внутри.
Верблюд: развенчиваем миф о горбе с водой
Горбы верблюдов заполнены не водой, а жиром — стратегическим топливом, которое дает и энергию, и метаболическую воду при окислении. Верблюды спокойно переносят сильные колебания температуры тела, что уменьшает потоотделение; их красные кровяные клетки овальной формы устойчивы к обезвоживанию, а носовые раковины эффективно возвращают влагу из выдыхаемого воздуха. И да, они способны при необходимости стремительно пополнять запас воды: взрослое животное выпивает свыше 100 литров за 5–10 минут — подтвержденный физиологический рекорд.
Миф о «горбе-канистре» красив, но неверен. Верблюд может долго обходиться без питья, однако к перечню тех, кому не нужна вода для существования, он не относится: влагу он все же восполняет, когда появляется возможность.
Жук-навозник
Жук-навозник: мастер конденсации влаги из воздуха
В СМИ часто упоминают жука-навозника Намиба, когда описывают организмы, способные обходиться без воды в привычном для нас понимании, но корректнее говорить о пустынных чернотелках — например, о видах рода Onymacris, которые по утрам «ловят туман»: забираются на гребень дюны, поднимают тело и выставляют надкрылья навстречу бризу, конденсируя мельчайшие капли и направляя их к ротовому аппарату. Эту стратегию (в английском языке для нее придумали отдельный термин — fog-basking, буквально можно перевести как «принимать туманные ванны») сейчас активно изучают энтомологи и инженеры-биомиметики. Именно она вдохновила ученых создавать современные материалы, собирающие воду из воздуха.
Другие рекордсмены по выживанию в засуху
Тушканчики. Азиатско-африканские тушканчики, например карликовый, тоже ориентируются на воду из пищи и метаболизма: ночной образ жизни, отличные почки, крайне экономный водный бюджет. Это классические животные, которые могут обходится без воды в течение долгих периодов, если рацион богат семенами и насекомыми.
Австралийская прыгушка. Австралийская пустынная мышь-прыгун известна тем, что в норме вообще не пьет: ей хватает влаги из семян и насекомых, а жилище она устраивает так, чтобы терять минимум воды.
Ящерица молох (ее еще часто называют «колючим дьяволом») собирает росу. Она буквально проводит капли к рту: система микроканалов между чешуйками втягивает воду от любой влажной поверхности — от росы до мокрого песка.
Лягушка-водонос. Австралийская лягушка-водонос пережидает многолетние засухи под землей: впадает в покой, окружает себя особой оболочкой и запасает воду в тканях и мочевом пузыре. Местные жители традиционно использовали ее как биоколодец, источник воды.
Лягушка-водонос
Скорпионы. У скорпионов низкая скорость обмена веществ, толстая кутикула и мочевая кислота вместо мочевины, плюс ночная активность — все это обеспечивает минимум потерь воды. Большую часть влаги они получают из добычи.
Пустынные антилопы — аддакс и аравийский орикс — мастера «сухого режима». Оба вида способны неделями обходиться без водопоя, компенсируя влагу за счет сочных частей растений и метаболической воды, а также снижения теплопотерь (дневной покой, светлая масть, колебания температуры тела).
Слово из даракского языка, от которого, по одной из популярных версий, происходит привычное нам название еще одних австралийских зверьков — коал, часто интерпретируют как «не пьет», но исследования последних лет фиксируют, что коалы регулярно потребляют влагу в жару и засуху: зверьки облизывают стекающую по стволам воду, пользуются поилками в зоопарках и получают много жидкости из листьев эвкалипта. Иными словами, в обычные годы питье минимально, но в экстремальные — необходимо.
Природа изобрела десятки стратегий, благодаря которым некоторым видам вода организму не нужна отдельно от пищи и обмена веществ. Но важно помнить: даже у рекордсменов физиологией установлены пределы. Списки животных, которые могут обходиться без воды, всегда нуждаются в уточнениях условий — диета, температура, сезон. И если вас интересует буквально, кому не нужна вода для существования совсем, ответ таков: таких сложных организмов не существует. Вода нужна всем, вопрос только в ее форме и источнике. Наши герои — доказательство того, что выживание — это сложная биоинженерия, а не магия.
Посмотрите другие материалы у нас на сайте: например, недавно рассказали, как приготовить вкусное варенье из слив.
