Watermanagers en zoutvreters
De meest interessante watergebruiker is wel de Aziatische kameel en de dromedaris, zijn naaste verwant uit Noord-Afrika en het Midden-Oosten.
Om maar direct een misverstand uit de weg te helpen, u hoeft absoluut niet te proberen of u het water in de bulten hoort klotsen als het dier langs loopt. De bulten bestaan namelijk hoofdzakelijk uit puur vet, wel zo’n 30 tot 40 liter per bult. Bij de verbranding van dit bultvet tijdens de lange en barre tochten door de woestijn wordt het vet door het lichaam verbrand. Dit levert natuurlijk niet alleen de energie, nodig om de soms meer dan 100 kilogram wegende lasten te vervoeren, maar ook koolzuurgas en water. Dat laatste komt via de bloedbaan weer terecht in de longen en luchtwegen waar het wordt verdampt en bijdraagt aan de koeling van het ‘schip der woestijn’. De kameel of dromedaris bewaart wel vocht in zijn maag, een groenige stinkende drab. Maar ook dat biedt niet de verklaring waarom de dieren zo lang zonder water kunnen.
Het geheim zit hem eigenlijk in de grenzeloze zuinigheid waarmee het dier met zijn watervoorraad omspringt. Onder barre woestijnomstandigheden is de mest van kamelen en dromedarissen zo droog dat die al na even drogen als brandstof kan worden gebruikt. Door de uiterst effectieve terugresorbtie van water in de nieren wordt echt het minimum aan vocht gebruikt om de afvalstoffen te lozen.
En het aller belangrijkste: ze kunnen door vochtverlies wel een kwart van hun lichaamsgewicht kwijtraken zonder echt in de problemen te komen. Bij de eerst volgende waterplaats is het dier dan ook echt even bezig de voorraden weer op peil te brengen voordat na minutenlang slurpen zo’n honderd liter water zich hebben weer op de juiste plekken heeft genesteld.
Onze soort is al niet meer echt bij zinnen als we zo’n zeven procent van onze vochthoeveelheid hebben verbruikt: ons bloed wordt stroperig, we worden duizelig en waanvoorstellingen beheersen onze geest. Daar waar de mens onder zware woestijncondities wel een liter water per uur nodig heeft om aanspreekbaar te blijven en na twee dagen zonder, beslist de geest geeft, kan een kameel wel zeventien dagen doorsjouwen met een waterverlies van slechts zes liter per etmaal. Niet alleen de uitdroging van de lichaamsweefsels wordt ons onder extreme woestijncondities fataal, ook de afkoeling door verdamping via de huid (zweten) en via de luchtwegen houdt er uiteindelijk mee op. Daardoor stijgt onze lichaamstemperatuur tot enkele graden boven de normale lichaamstemperatuur en allerlei vitale lichaamsfuncties stagneren.
De kameel, en dat zelfde geldt voor veel antilopen, varieert haar lichaamstemperatuur – afhankelijk van de buitentemperatuur en de beschikbare hoeveelheid water –probleemloos tussen de 34 en 41 graden!
Apen en mensachtigen zoals onze soort, zijn buitengewoon slechte watermanagers. Wij plassen dat het een lieve lust is, transpireren onze vachten, sport- en merkkleding drijfnat en uit onze uitwerpselen kan vermoedelijk nog een smakelijke borrel worden gewrongen.
Zoals woestijndieren hun lichaamstemperatuur soms moeten laten stijgen om te overleven, doen veel dieren in koudere windstreken tijdens de winterperiode juist het tegenovergestelde. Als de dagen korter en kouder worden en er voor veel dieren maar weinig voedsel is te vinden, blijven er maar een paar mogelijkheden over. In plaats van doortobben hier te lande, zoals veel vogels doen en reeën en vossen, overwinteren trekvogels als onze zwaluwen, grutto’s en tureluurs in het warme zuiden. Andere dieren ontvluchten kou en honger door de winter geheel of gedeeltelijk in winterslaap te gaan. Tijdens deze periode daalt de lichaamstemperatuur, de meeste lichaamsfuncties verlopen vertraagd en ook de hartslag en ademhaling is trager dan normaal. Er wordt dan ook veel minder energie verbruikt en er dus bijna geen voedsel nodig. Iedereen denkt natuurlijk meteen aan beren als het gaat om winterslaap, maar van een echte winterslaap kan niet worden gesproken. Beren dommelen een beetje en overleven de winterperiode ten koste van hun onderhuidse speklaag.
De relmuis is met zijn 7 maanden de absolute kampioen (zevenslaper) en kan net als de egel in zijn winterverblijf zijn lichaamstemperatuur drastisch laten dalen. De lichaamstemperatuur van egels daalt van 35,5 C naar 5,0 C en ook de hartslag en de ademhaling zijn vertraagd van resp. 180 naar 9 slagen per minuut en van 45 naar 3 per minuut. De vleermuis hangt van oktober tot maart met zijn kop omlaag in een donker plekje in oude bunkers, holle bomen of gewoon onopgemerkt op zolder. In winterslaap daalt de lichaamstemperatuur van 39 á 40 graden C tot een of enkele graden boven het vriespunt. De das en de eekhoorn houden maar een korte winterslaap, vaak onderbroken om even te eten van de wintervoorraad. Kikkers en padden redden het alleen goed weggedoken in de modder.
Een wel heel bijzonder soort winterslaap – of beter een erg diepe nachtrust – wordt gehouden door de kolibrie. Voor dit nectar-etertje is de nacht gewoon te koud en te lang voor de geringe hoeveelheid brandstof die hij in zijn kleine lijfje kan herbergen. Door nu ’s nachts zijn lichaamstemperatuur zover te laten dalen dat het nog net in leven blijft, wordt het energiegebruik ruim gehalveerd. Net genoeg om de nacht door te komen. Bij het wakker worden kost het wel 20 minuten spier trillen en vleugel klapperen om temperatuur, hartslag en ademhaling weer op niveau te krijgen en klaar te zijn voor een dagelijkse nieuwe tour de force.
Topconsument is natuurlijk de olifant, hij of zij drinkt gemiddeld zo’n honderd liter per dag, de hoofdoorzaak van de honderd liter urine die de drie tot vijf ton zware dieren dagelijks produceren. Daarnaast baadt een olifant graag, enerzijds ter afkoeling, anderzijds – en dan met name in modder – ter verdrijving van huidparasieten.
De wateropname is natuurlijk afhankelijk van het vochtgehalte van het opgenomen voer. Olifanten drinken niet door rechtstreeks met hun bek water op te nemen, zij zuigen het eerst in hun slurf, wel een emmer vol, en spuiten het dan in hun bek. Jonge olifanten zuigen de moedermelk wel met hun bek direct uit de tepels.
Heel verrassend: bij olifanten, klipdassen, mensen en apen, maar ook bij zeekoeien, liggen de melkklierpakketten tussen de voorpoten en niet achteraan.
Maar niet alleen kamelen en dromedarissen kunnen het lang volhouden zonder drinkwater, ook echte woestijnantilopen als spiesbokken of oryxen en hun nauwe verwant, de Noord-Afrikaanse algazel, zijn voortreffelijk aangepast aan het leven met een minimum aan water en extreem hoge temperaturen. In feite geldt dat een beetje voor alle antilopen. De belangrijkste aanpassing: om lichaamsvocht te sparen, dat anders gebruikt zou worden voor afkoeling via verdamping, kunnen ze net als dromedarissen hun lichaamstemperatuur laten stijgen van 35,7 graden tot wel 45 graden. Pas dan beginnen ze met geforceerd neusademhalen de verdamping (afkoeling) via de neusslijmvliezen op te voeren. Omdat de hersenen het meest kwetsbaar zijn voor oververhitting worden die apart gekoeld. Het door verdamping gekoelde aderlijke of veneuze bloed dat terugkeert vanuit het neusslijmvlies heeft namelijk zo’n nauw contact met het slagaderlijke bloed dat naar de hersenen stroomt, dat deze enkele graden beneden de lichaamstemperatuur kunnen blijven. Maar ook verlagen veel antilopen hun stofwisseling, mijden het heetste deel van de dag door de schaduw op te zoeken en profiteren van hun licht gekleurde glanzende vacht die het zonlicht reflecteert.
Daarnaast onttrekken ze vrijwel alle vocht uit hun voedsel. Zelfs de droogste grassen leveren bij verbranding nog wel een beetje water op. Verder zijn ze natuurlijk in staat hun urine en uitwerpselen enorm te concentreren en gaan desnoods over op een nachtelijke levenswijze om de hitte van de dag te ontlopen.
Vochtverlies door zweten mag nauwelijks naam hebben.
Vogels zijn in staat om het afval dat door de nieren wordt uitgescheiden in te dikken tot een slijmerig-kristallijne massa. Vloeibare urine als bij zoogdieren zien we bij vogels niet. Deze witte kristallijne massa vinden we terug als een witte ‘muts’ bovenop de meer donker gekleurde uitwerpselen. Deze combinatie ontstaat doordat urine en feces elkaar ontmoeten voor het afscheid van de producent. Vogels bezitten namelijk, evenals vissen, reptielen en amfibieën, geen gescheiden uitmondingen naar buiten van de einddarm, de urine-afvoergangen en de eileiders en zaadafvoergangen. Deze komen in dezelfde ruimte uit, de cloaca. Van hieruit worden urine en feces gezamenlijk verwijderd. Zaadcellen en eieren blijven natuurlijk van mest en urine gescheiden.
Struisvogels ‘doen er nog een schepje bovenop’: waar andere vogels hun mest en urine gezamenlijk lozen, dikt de struisvogel zijn urine in de cloaca nog eens apart in en verwijdert deze gescheiden van de mest. Een stukje extra water besparing.
Gebleken is bovendien dat gilamonsters (Heloderma suspectrum, giftige hagedissen uit het noordwesten van de Verenigde Staten) en Inca-duiven (Columbina inca), maar mogelijk ook andere reptielen en vogels, de uitgestulpte cloaca als extra koeling gebruiken. Gilamonsters kunnen alleen al door verdamping via de cloaca de lichaamstemperatuur met drie graden Celsius laten dalen. De cloaca fungeert bij deze reptielen vooral als een noodkoelingsysteem, naast de reguliere warmteafgifte via de huid en door verdamping op de slijmvliezen van bek en luchtwegen.
Dieren die in zout of brak water leven of er voor hun voedsel en watervoorziening geheel van afhankelijk zijn krijgen natuurlijk veel zout binnen. Zeezoogdieren raken die overmaat nog wel kwijt via hun nieren door productie van sterk geconcentreerde urine, maar vogels met hun minder efficiënte nieren hebben nog een extra mechanisme om van het teveel aan keukenzout af te komen. Dat geldt niet alleen voor vogels die op zee leven zoals sommige eendensoorten, meeuwen, aalscholvers en albatrossen, maar ook voor vleesetende vogels, vooral roofvogels in woestijngebieden die geen water tot hun beschikking hebben. Zij hebben klieren in hun neusslijmvlies die vocht uitscheiden met een hoge zoutconcentratie, slijmvliezen die microscopisch maar weinig verschillen van nierweefsel. Dat vocht komt te voorschijn in de vorm van druppels aan de snavelpunt. Alleen bij de enorm soortenrijke groep van de zangvogels (passeriformes) zijn deze zoutklieren nooit gevonden.
Ook zeeschildpadden, zeeslangen en de Galapagos-zeeleguaan hebben eenzelfde uitscheidingsmechanisme voor overtollig lichaamszout als zeevogels.
Het is een spectaculair gezicht zeeleguanen na het grazen van algen onder de zeespiegel, gezeten op een zonnige rots het overtollige zout te zien uit niezen.
Om maar direct een misverstand uit de weg te helpen, u hoeft absoluut niet te proberen of u het water in de bulten hoort klotsen als het dier langs loopt. De bulten bestaan namelijk hoofdzakelijk uit puur vet, wel zo’n 30 tot 40 liter per bult. Bij de verbranding van dit bultvet tijdens de lange en barre tochten door de woestijn wordt het vet door het lichaam verbrand. Dit levert natuurlijk niet alleen de energie, nodig om de soms meer dan 100 kilogram wegende lasten te vervoeren, maar ook koolzuurgas en water. Dat laatste komt via de bloedbaan weer terecht in de longen en luchtwegen waar het wordt verdampt en bijdraagt aan de koeling van het ‘schip der woestijn’. De kameel of dromedaris bewaart wel vocht in zijn maag, een groenige stinkende drab. Maar ook dat biedt niet de verklaring waarom de dieren zo lang zonder water kunnen.
Het geheim zit hem eigenlijk in de grenzeloze zuinigheid waarmee het dier met zijn watervoorraad omspringt. Onder barre woestijnomstandigheden is de mest van kamelen en dromedarissen zo droog dat die al na even drogen als brandstof kan worden gebruikt. Door de uiterst effectieve terugresorbtie van water in de nieren wordt echt het minimum aan vocht gebruikt om de afvalstoffen te lozen.
En het aller belangrijkste: ze kunnen door vochtverlies wel een kwart van hun lichaamsgewicht kwijtraken zonder echt in de problemen te komen. Bij de eerst volgende waterplaats is het dier dan ook echt even bezig de voorraden weer op peil te brengen voordat na minutenlang slurpen zo’n honderd liter water zich hebben weer op de juiste plekken heeft genesteld.
Onze soort is al niet meer echt bij zinnen als we zo’n zeven procent van onze vochthoeveelheid hebben verbruikt: ons bloed wordt stroperig, we worden duizelig en waanvoorstellingen beheersen onze geest. Daar waar de mens onder zware woestijncondities wel een liter water per uur nodig heeft om aanspreekbaar te blijven en na twee dagen zonder, beslist de geest geeft, kan een kameel wel zeventien dagen doorsjouwen met een waterverlies van slechts zes liter per etmaal. Niet alleen de uitdroging van de lichaamsweefsels wordt ons onder extreme woestijncondities fataal, ook de afkoeling door verdamping via de huid (zweten) en via de luchtwegen houdt er uiteindelijk mee op. Daardoor stijgt onze lichaamstemperatuur tot enkele graden boven de normale lichaamstemperatuur en allerlei vitale lichaamsfuncties stagneren.
De kameel, en dat zelfde geldt voor veel antilopen, varieert haar lichaamstemperatuur – afhankelijk van de buitentemperatuur en de beschikbare hoeveelheid water –probleemloos tussen de 34 en 41 graden!
Apen en mensachtigen zoals onze soort, zijn buitengewoon slechte watermanagers. Wij plassen dat het een lieve lust is, transpireren onze vachten, sport- en merkkleding drijfnat en uit onze uitwerpselen kan vermoedelijk nog een smakelijke borrel worden gewrongen.
Zoals woestijndieren hun lichaamstemperatuur soms moeten laten stijgen om te overleven, doen veel dieren in koudere windstreken tijdens de winterperiode juist het tegenovergestelde. Als de dagen korter en kouder worden en er voor veel dieren maar weinig voedsel is te vinden, blijven er maar een paar mogelijkheden over. In plaats van doortobben hier te lande, zoals veel vogels doen en reeën en vossen, overwinteren trekvogels als onze zwaluwen, grutto’s en tureluurs in het warme zuiden. Andere dieren ontvluchten kou en honger door de winter geheel of gedeeltelijk in winterslaap te gaan. Tijdens deze periode daalt de lichaamstemperatuur, de meeste lichaamsfuncties verlopen vertraagd en ook de hartslag en ademhaling is trager dan normaal. Er wordt dan ook veel minder energie verbruikt en er dus bijna geen voedsel nodig. Iedereen denkt natuurlijk meteen aan beren als het gaat om winterslaap, maar van een echte winterslaap kan niet worden gesproken. Beren dommelen een beetje en overleven de winterperiode ten koste van hun onderhuidse speklaag.
De relmuis is met zijn 7 maanden de absolute kampioen (zevenslaper) en kan net als de egel in zijn winterverblijf zijn lichaamstemperatuur drastisch laten dalen. De lichaamstemperatuur van egels daalt van 35,5 C naar 5,0 C en ook de hartslag en de ademhaling zijn vertraagd van resp. 180 naar 9 slagen per minuut en van 45 naar 3 per minuut. De vleermuis hangt van oktober tot maart met zijn kop omlaag in een donker plekje in oude bunkers, holle bomen of gewoon onopgemerkt op zolder. In winterslaap daalt de lichaamstemperatuur van 39 á 40 graden C tot een of enkele graden boven het vriespunt. De das en de eekhoorn houden maar een korte winterslaap, vaak onderbroken om even te eten van de wintervoorraad. Kikkers en padden redden het alleen goed weggedoken in de modder.
Een wel heel bijzonder soort winterslaap – of beter een erg diepe nachtrust – wordt gehouden door de kolibrie. Voor dit nectar-etertje is de nacht gewoon te koud en te lang voor de geringe hoeveelheid brandstof die hij in zijn kleine lijfje kan herbergen. Door nu ’s nachts zijn lichaamstemperatuur zover te laten dalen dat het nog net in leven blijft, wordt het energiegebruik ruim gehalveerd. Net genoeg om de nacht door te komen. Bij het wakker worden kost het wel 20 minuten spier trillen en vleugel klapperen om temperatuur, hartslag en ademhaling weer op niveau te krijgen en klaar te zijn voor een dagelijkse nieuwe tour de force.
Topconsument is natuurlijk de olifant, hij of zij drinkt gemiddeld zo’n honderd liter per dag, de hoofdoorzaak van de honderd liter urine die de drie tot vijf ton zware dieren dagelijks produceren. Daarnaast baadt een olifant graag, enerzijds ter afkoeling, anderzijds – en dan met name in modder – ter verdrijving van huidparasieten.
De wateropname is natuurlijk afhankelijk van het vochtgehalte van het opgenomen voer. Olifanten drinken niet door rechtstreeks met hun bek water op te nemen, zij zuigen het eerst in hun slurf, wel een emmer vol, en spuiten het dan in hun bek. Jonge olifanten zuigen de moedermelk wel met hun bek direct uit de tepels.
Heel verrassend: bij olifanten, klipdassen, mensen en apen, maar ook bij zeekoeien, liggen de melkklierpakketten tussen de voorpoten en niet achteraan.
Maar niet alleen kamelen en dromedarissen kunnen het lang volhouden zonder drinkwater, ook echte woestijnantilopen als spiesbokken of oryxen en hun nauwe verwant, de Noord-Afrikaanse algazel, zijn voortreffelijk aangepast aan het leven met een minimum aan water en extreem hoge temperaturen. In feite geldt dat een beetje voor alle antilopen. De belangrijkste aanpassing: om lichaamsvocht te sparen, dat anders gebruikt zou worden voor afkoeling via verdamping, kunnen ze net als dromedarissen hun lichaamstemperatuur laten stijgen van 35,7 graden tot wel 45 graden. Pas dan beginnen ze met geforceerd neusademhalen de verdamping (afkoeling) via de neusslijmvliezen op te voeren. Omdat de hersenen het meest kwetsbaar zijn voor oververhitting worden die apart gekoeld. Het door verdamping gekoelde aderlijke of veneuze bloed dat terugkeert vanuit het neusslijmvlies heeft namelijk zo’n nauw contact met het slagaderlijke bloed dat naar de hersenen stroomt, dat deze enkele graden beneden de lichaamstemperatuur kunnen blijven. Maar ook verlagen veel antilopen hun stofwisseling, mijden het heetste deel van de dag door de schaduw op te zoeken en profiteren van hun licht gekleurde glanzende vacht die het zonlicht reflecteert.
Daarnaast onttrekken ze vrijwel alle vocht uit hun voedsel. Zelfs de droogste grassen leveren bij verbranding nog wel een beetje water op. Verder zijn ze natuurlijk in staat hun urine en uitwerpselen enorm te concentreren en gaan desnoods over op een nachtelijke levenswijze om de hitte van de dag te ontlopen.
Vochtverlies door zweten mag nauwelijks naam hebben.
Vogels zijn in staat om het afval dat door de nieren wordt uitgescheiden in te dikken tot een slijmerig-kristallijne massa. Vloeibare urine als bij zoogdieren zien we bij vogels niet. Deze witte kristallijne massa vinden we terug als een witte ‘muts’ bovenop de meer donker gekleurde uitwerpselen. Deze combinatie ontstaat doordat urine en feces elkaar ontmoeten voor het afscheid van de producent. Vogels bezitten namelijk, evenals vissen, reptielen en amfibieën, geen gescheiden uitmondingen naar buiten van de einddarm, de urine-afvoergangen en de eileiders en zaadafvoergangen. Deze komen in dezelfde ruimte uit, de cloaca. Van hieruit worden urine en feces gezamenlijk verwijderd. Zaadcellen en eieren blijven natuurlijk van mest en urine gescheiden.
Struisvogels ‘doen er nog een schepje bovenop’: waar andere vogels hun mest en urine gezamenlijk lozen, dikt de struisvogel zijn urine in de cloaca nog eens apart in en verwijdert deze gescheiden van de mest. Een stukje extra water besparing.
Gebleken is bovendien dat gilamonsters (Heloderma suspectrum, giftige hagedissen uit het noordwesten van de Verenigde Staten) en Inca-duiven (Columbina inca), maar mogelijk ook andere reptielen en vogels, de uitgestulpte cloaca als extra koeling gebruiken. Gilamonsters kunnen alleen al door verdamping via de cloaca de lichaamstemperatuur met drie graden Celsius laten dalen. De cloaca fungeert bij deze reptielen vooral als een noodkoelingsysteem, naast de reguliere warmteafgifte via de huid en door verdamping op de slijmvliezen van bek en luchtwegen.
Dieren die in zout of brak water leven of er voor hun voedsel en watervoorziening geheel van afhankelijk zijn krijgen natuurlijk veel zout binnen. Zeezoogdieren raken die overmaat nog wel kwijt via hun nieren door productie van sterk geconcentreerde urine, maar vogels met hun minder efficiënte nieren hebben nog een extra mechanisme om van het teveel aan keukenzout af te komen. Dat geldt niet alleen voor vogels die op zee leven zoals sommige eendensoorten, meeuwen, aalscholvers en albatrossen, maar ook voor vleesetende vogels, vooral roofvogels in woestijngebieden die geen water tot hun beschikking hebben. Zij hebben klieren in hun neusslijmvlies die vocht uitscheiden met een hoge zoutconcentratie, slijmvliezen die microscopisch maar weinig verschillen van nierweefsel. Dat vocht komt te voorschijn in de vorm van druppels aan de snavelpunt. Alleen bij de enorm soortenrijke groep van de zangvogels (passeriformes) zijn deze zoutklieren nooit gevonden.
Ook zeeschildpadden, zeeslangen en de Galapagos-zeeleguaan hebben eenzelfde uitscheidingsmechanisme voor overtollig lichaamszout als zeevogels.
Het is een spectaculair gezicht zeeleguanen na het grazen van algen onder de zeespiegel, gezeten op een zonnige rots het overtollige zout te zien uit niezen.
posted by Maarten Frankenhuis at 7:47 p.m.
