19.4.6. Адаптации к изменениям окружающей среды у беспозвоночных

Беспозвоночные, живущие в морской воде, например актинии, изотоничны окружающей среде. Если их поместить в разведенную морскую воду, они немедленно начнут поглощать воду и терять соли. То же самое при уменьшении солености среды происходит с пескожилом. Вначале масса тела его увеличивается, а затем возвращается к нормальной величине. Объясняется это тем, что вода поступает внутрь путем осмоса быстрее, чем выходят ионы. Через короткий период времени условия стабилизируются благодаря потере ионов, жидкости тела становятся изотоничными окружающей среде и масса тела возвращается к норме, если соленость среды не падает слишком сильно. Многощетинковый червь Nereis живет обычно в море, зарывшись в песок или в ил, но он может осуществлять осморегуляцию при уменьшении солености морской воды до 10% нормы и жить в эстуариях рек. Он является гомойосмотическим организмом и способен оставаться гипертоничным по отношению к среде благодаря пониженной проницаемости наружных покровов и способности поглощать ионы хлора из окружающей воды (рис. 19.12).

Существует несколько видов морских беспозвоночных, которые гипотоничны по отношению к морской воде, как, например, ракообразные Palaemonetes и Leander (рис. 19.12). Они успешно борются с потерей воды и поступлением внутрь солей, заглатывая морскую воду и активно секретируя соли обратно во внешнюю среду через жабры. Эти механизмы осморегуляции настолько эффективны, что животные могут поддерживать стабильное содержание воды в организме при колебаниях солености от 2 до 110% от обычной солености моря. Как полагают, эта способность указывает на то, что эти ракообразные произошли от пресноводных предков и уже вторично поселились в морской среде. Солоноводный рачок Artemia гипотоничен по отношению к чрезвычайно соленой среде его обитания и поддерживает гипотоничность жидкостей тела путем непрерывного удаления ионов Na⁺ и С1^-, поступающих в организм с тем концентрированным раствором, который животное пьет. Эти ионы удаляются из гемолимфы через жаберный эпителий. Рачок способен также поддерживать стационарный состав жидкостей тела при колебаниях солености среды от 10 до 100% по отношению к морской воде.

Некоторые животные, обитающие в солоноватой воде, например мидия (Mytilus), могут поддерживать состав внутриклеточной жидкости в довольно стабильном состоянии, несмотря на изменения состава внешней среды и внеклеточной жидкости. Предполагают, что это связано с регуляцией состава внутриклеточной жидкости самими клетками.

Полагают, что многие пресноводные животные, например речной рак, произошли от обитателей солоноватых вод, а те - от морских форм путем постепенного совершенствования регуляции водно-солевого обмена.

Для мелких пресноводных беспозвоночных характерно сравнительно высокое отношение поверхности к объему. Будучи гипертоничны по отношению к среде, они поглощают воду и теряют соли, и это происходит у них быстрее, чем у более крупных беспозвоночных (вроде речного рака) с меньшим отношением поверхности к объему. Эту проблему мелкие беспозвоночные в какой-то мере разрешают за счет того, что во внутренних жидкостях концентрация ионов у них ниже, чем у более крупных форм.