Pośród gadów spotykamy dwie strategie: jedne mają pęcherz moczowy, inne go nie mają. Do tych pozbawionych pęcherza należą wszystkie węże, wszystkie krokodyle oraz część jaszczurek. Mocz trafia u nich bezpośrednio do kloaki, gdzie może być częściowo zagęszczany, a następnie wydalany.
Dlaczego tak jest? I skąd podobieństwo do ptaków, na zasadzie ewolucji konwergentnej, a może podobieństwo tkwi znacznie głębiej?
Pęcherz u ludzi i zwierząt
Pęcherz moczowy służy przede wszystkim do:
- magazynowania moczu,
- regulacji gospodarki wodnej,
- czasowego przetrzymywania produktów przemiany materii.
U zwierząt żyjących w środowisku suchym może też pełnić funkcję rezerwuaru wody, którą organizm częściowo odzyskuje.
Dlaczego niektóre gady nie mają pęcherza moczowego?
I tak oto ptak pęcherza wiąże się zwykle z trzema czynnikami:
1. Adaptacja do oszczędzania wody
Węże i krokodyle wydalają azot głównie w postaci kwasu moczowego, a nie mocznika (jak ssaki). Kwas moczowy jest słabo rozpuszczalny w wodzie i tworzy półstałą, białawą pastę.
Dzięki temu organizm traci minimalną ilość wody. Skoro produkt przemiany materii jest niemal stały, nie ma potrzeby magazynowania dużej ilości płynnego moczu w pęcherzu.
2. Budowa ciała
U węży brak pęcherza wiąże się też z wydłużoną, silnie uproszczoną budową ciała. W wąskim, wydłużonym tułowiu każdy dodatkowy zbiornik płynu byłby niekorzystny funkcjonalnie.
3. Tryb życia
Krokodyle są półwodne, ale ich fizjologia również opiera się na wydalaniu kwasu moczowego. W ich przypadku brak pęcherza nie jest problemem, bo środowisko wodne umożliwia częste wydalanie bez ryzyka odwodnienia.
A dlaczego niektóre jaszczurki jednak mają ten pęcherz?
Wiele jaszczurek, zwłaszcza żyjących w klimacie suchym, posiada pęcherz moczowy. Może on pełnić funkcję magazynu wody, która bywa częściowo odzyskiwana.
To pokazuje, że w obrębie gadów nie ma jednej, sztywnej strategii — różne linie ewolucyjne wypracowały różne rozwiązania w zależności od środowiska i historii ewolucyjnej.
Podobieństwo do ptaków – skąd się bierze?
Niemal wszystkie ptaki również nie mają pęcherza moczowego (z nielicznymi wyjątkami szczątkowymi u niektórych gatunków).
Ptaki wyewoluowały z teropodów, (zresztą nie bez powodu te pierwsze nazywamy ptasimi dinozaurami) – dwunożnych dinozaurów mięsożernych należących oczywiście do gadów. Są więc ewolucyjnie wyspecjalizowaną linią gadów. Wspólne cechy, takie jak:
- brak pęcherza,
- obecność kloaki,
- wydalanie kwasu moczowego,
wynikają ze wspólnego pochodzenia. Nie zaś do względnie nowej adaptacji.
Dlaczego u ptaków brak pęcherza jest szczególnie korzystny?
Lot wymaga minimalizacji masy ciała. Pęcherz wypełniony płynem oznaczałby dodatkowy ciężar.
Ponieważ ptaki wydalają azot w postaci półstałego kwasu moczowego, mogą usuwać go na bieżąco, bez magazynowania płynów. To rozwiązanie jest lekkie i energooszczędne.
Sprawdź, czy ptaki sikają!
Różnice w tym aspekcie między gadami a ptakami
Choć mechanizm wydalania jest podobny, istnieją różnice:
- U ptaków nerki są bardziej wydajne w zagęszczaniu produktów przemiany materii.
- U wielu gadów możliwe jest dodatkowe wchłanianie wody w kloace, ale stopień tej regulacji różni się między grupami.
- U ptaków układ wydalniczy jest silnie podporządkowany wymogom lotu; u gadów — raczej środowisku (suchość, dostęp do wody).
Dlaczego jedne gady mają pęcherz, a inne nie?
To efekt rozbieżnej ewolucji w obrębie dużej i zróżnicowanej grupy.
- Linie prowadzące do węży i krokodyli utraciły pęcherz.
- Część jaszczurek go zachowała, bo w ich niszy ekologicznej okazał się korzystny.
- Ptaki odziedziczyły brak pęcherza po przodkach i dodatkowo „utrwaliły” to rozwiązanie przez presję selekcyjną związaną z lotem.
Nie ma więc jednej odpowiedzi typu lepsze–gorsze. Są różne strategie radzenia sobie z wodą, azotem i energią — zapisane w anatomii.
Widać tu jak na dłoni, że ewolucja nie projektuje od zera, lecz modyfikuje to, co już istnieje.
