Sistemi escretori comparati

Gli animali hanno sviluppato diverse strategie per l’escrezione, la rimozione dei rifiuti dal corpo. La maggior parte dei rifiuti deve essere disciolta nell’acqua per essere espulsa, in modo che la strategia escretoria di un animale influenzi direttamente il suo equilibrio idrico.

I rifiuti di azoto sono alcune delle forme più significative di rifiuti animali. L’azoto viene rilasciato quando le proteine e gli acidi nucleici sono ripartiti per l’energia o la conversione in carboidrati e grassi. Le proteine sono suddivise in aminoacidi e acidi nucleici in basi azotose. I gruppi di amminomino di azoto contenenti aminoacidi e basi azotate vengono quindi convertiti in rifiuti azotati.

I rifiuti azotati tipici rilasciati dagli animali includono ammoniaca, urea e acido urico. Queste strategie escretorie comportano compromessi tra la conservazione dell’energia e dell’acqua.

I vari rifiuti azotati riflettono habitat distinti e storie evolutive. Ad esempio, la maggior parte degli animali acquatici sono ammonotelici, il che significa che espelle direttamente ammoniaca. Questo approccio è meno dispendioso in termini di energia rispetto alla conversione dell’ammoniaca in urea o acido urico prima dell’escrezione, ma richiede anche più acqua. Per gli organismi terrestri, che devono affrontare forse nessuna minaccia normativa più significativa della disidratazione, la conservazione dell’acqua vale il costo energetico aggiuntivo.

Gli animali ureotelici, come mammiferi e squali, convertono l’ammoniaca in urea prima dell’escrezione. Urea è meno tossica dell’ammoniaca e richiede meno acqua per la rimozione dal corpo. Molti anfibi che si spostano dagli habitat acquatici a quello terrestre espellono l’ammoniaca principalmente come girini, ma producono per lo più urea da adulti a terra.

Gli organismi uricotelici, tra cui rettili, uccelli e molti insetti, convertono l’ammoniaca in acido urico prima dell’escrezione. L’acido urico non è solubile in acqua e viene espulso come pasta o polvere, usando pochissima acqua. L’acido urico è ancora meno tossico dell’urea. Tuttavia, la conversione dell’ammoniaca in acido urico richiede ancora più energia della conversione in urea.

Queste diverse strategie escretorie consentono agli animali di soddisfare le esigenze uniche di acqua ed energia dei loro ambienti.