Почему наземные животные не эволюционировали дальше мочеиспускания?

Наверное, это правда, что туалеты и другие места для отдыха — это всегда отличное место для размышлений о биологии, я согласен.$\ddot \smile$.

Почему мы мочимся?

Короче говоря, моча содержит отходы нашей крови, а испражнения — это просто то, что мы не переварили. Почки — это органы, ответственные за выведение отходов (в основном азотсодержащих или азотистых отходов) из нашей крови.

Компромисс: стоимость энергии против потери воды

Вы правы в том, что потеря воды при мочеиспускании дорого обходится организму (особенно живущему в засушливой среде). Но количество воды, используемой для выделения азотистых отходов, отрицательно коррелирует с затратами энергии на это выделение. Другими словами, существует компромисс между потерями воды и энергии при выделении азота. Также важен вопрос токсичности.

Три способа выведения азотистых отходов

У животных в основном есть три варианта выделения азотистых отходов:

• Мочевая кислота (выделяется урикотелиальными организмами)

  • Твердое (кристаллическое) с низкой растворимостью в воде
  • Низкая токсичность
  • Требуется мало воды
  • Требуется много энергии

• Аммиак (выделяется аминотелиальными организмами)

  • Хорошо растворим в воде
  • Высокая токсичность
  • Для разбавления требуется много воды из-за токсичности.
  • Не нужно много энергии

• Мочевина (выделяется уреотелиальными организмами)

  • Твердый, но хорошо растворимый в воде
  • требуется «среднее» количество воды
  • «средняя» токсичность
  • требуется «среднее» количество энергии

Какой метод наиболее выгоден для данного человека?

Количество энергии и доступность воды являются очень важными аспектами для понимания того, является ли вид уреотелическим, аминотелическим или урикотелическим. Необходимо учитывать и другое ограничение развития. Например, птицы являются урикотелами (мочевой кислотой), вероятно, потому, что во время развития зародыша отходы не могут выделяться за пределы яйца, и, следовательно, выделение мочевой кислоты позволяет значительно снизить токсичность среды, в которой находится зародыш. Короче говоря, мы должны рассмотреть

• Доступность воды
• потеря энергии
• ограничения развития

Примечание : эта область вовсе не является моей областью исследований, и у меня нет ссылок, как правило, на то, что касается токсичности, количества воды и количества энергии. Не следует принимать мои слова на веру!

Как я уже упоминал в своем другом посте , наиболее важной ролью синтеза мочевины у человека является регулирование pH крови и концентрации мочи, поэтому речь идет не только о выделении отходов. Я не думаю, что человеческое тело особенное в этом случае, поэтому я думаю, что большинство млекопитающих, выделяющих мочевину, используют мочевину для тех же целей.

Мочевина образуется из NH ₄ ⁺ и HCO ₃ ^- в печени (в основном) и почках в целях регуляции рН крови. Он нейтрализует HCO3- _, ^{созданный} легкими из _CO2 и OH- ^.

Цикл мочевины (также известный как орнитиновый цикл) представляет собой цикл биохимических реакций, происходящих у многих животных, в результате которых из аммиака (NH _{3 ) образуется мочевина ((NH 2} ) ₂ CO ). Этот цикл был первым обнаруженным метаболическим циклом (Hans Krebs and Kurt Henseleit, 1932), за пять лет до открытия цикла TCA. У млекопитающих цикл мочевины протекает преимущественно в печени и в меньшей степени в почках.

С химической точки зрения, синтез мочевины представляет собой необратимую энергетическую нейтрализацию сильного основания HCO ₃ слабой кислотой NH ^{4 +} _, ^а среднесуточная экскреция 30 г мочевины эквивалентна удалению примерно 1 моля HCO _{3 .} ^– в день. Таким образом, основной функцией синтеза мочевины в печени является осуществление этой нейтрализации, без которой в противном случае организм столкнулся бы с большим количеством щелочи.

Мочевина выводится почками и в норме присутствует в плазме и жидкостях организма в концентрации 3,0–6,5 ммоль/л.

• Википедия - Орнитиновый цикл
• Учебник по гепатологии - Производство аммиака, мочевины и регулирование pH - Дитер Хойсингер
• 1984 - Роль уреагенеза в гомеостазе pH.

Почки реабсорбируют мочевину для концентрирования мочи.

• 2007 - Критическая роль мочевины в механизме концентрации мочи.

Эволюция реактивна, а не проактивна. Хотя чистой воды становится все меньше, раньше этого не было. Необходимость мочиться не оказывала отрицательного влияния (скорее, положительного) на способность к размножению, поэтому люди, которые мочатся, размножались.

Теперь давайте представим мир, в котором люди эволюционируют, чтобы не мочиться.

Во-первых, воды стало крайне мало, и большая часть человечества и других животных умерла от обезвоживания. Но некоторые люди, которые очень эффективно удерживают воду (которые меньше мочатся), переживают недостаток воды. У них есть дети, которые несут этот ген удержания воды, и у некоторых, вероятно, есть небольшие мутации, которые делают их еще лучше. Поскольку группа со слабой мутацией лучше удерживает воду, они могут жить дольше и иметь больше детей, у которых также может быть небольшая мутация, которая позволяет им жить дольше и иметь больше детей, и так далее и тому подобное, пока, в конце концов, у вас не может быть человек, который не писает.