Эти мягкотелые черепахи выводят мочевину через рот

Китайский трионикс (Pelodiscus sinensis) – вид мягкотелых черепах, прекрасно приспособлены к водному образу жизни: они с удовольствием сидят на дне солоноватых илистых болот или выныривают на поверхность, чтобы подышать. По словам Й. К. Ипа из Национального университета Сингапура, они даже погружают голову в лужи, когда их болотные дома пересыхают, что заинтриговало Ипа и его коллег. Зачем эти дышащие воздухом черепахи погружают голову в воду, если их дыхание зависит в основном от легких, а в воде они вряд ли дышат? Учитывая, что некоторые рыбы выделяют азот в виде мочевины – в дополнение к аммиаку – и выводят мочевину через жабры, команда задалась вопросом, не погружают ли черепахи голову в воду, чтобы вывести мочевину через рот, где у них есть странные жаброподобные выступы.

Купив черепах на местном рынке China Town и погрузив их в воду на 6 дней, команда измерила количество мочевины, попавшей в мочу черепах, и обнаружила, что только 6 % от общего количества мочевины, произведенной животными, было выведено через почки. Вытащив черепах из воды и предоставив им лужу, в которую они могли окунуться с головой, команда заметила, что черепахи периодически погружали голову под воду и могли оставаться под водой в течение 100 минут. Они также рассчитали скорость выделения мочевины через рот, измерив количество мочевины, скопившейся в воде, и обнаружили, что она в 50 раз превышает скорость выделения через клоаку. А когда команда ввела черепахам мочевину и измерила уровень мочевины в крови и слюне, они обнаружили, что уровень мочевины в слюне был в 250 раз выше, чем в крови.

Узнав это, команда пришла к выводу, что животные должны вырабатывать специальный класс белковых транспортеров во рту для выведения мочевины, а поскольку эти транспортеры могут быть деактивированы флуретином, команда решила проверить влияние флуретина на способность черепах выделять мочевину. Когда черепахи получали флуоретин в луже воды, они не могли выделять мочевину изо рта, когда их головы были погружены в воду.

Проанализировав комплементарную ДНК черепах, команда обнаружила, что животные несут ген, который очень похож на транспортеры мочевины, встречающиеся у других животных. Наконец, они проверили, экспрессируют ли черепахи этот ген во рту, и обнаружили мРНК, необходимую для производства важного транспортера мочевины, позволяющего рептилиям выводить мочевину через рот. Так почему же эти мягкотелые черепахи прилагают столько усилий, чтобы вывести мочевину через рот, в то время как большинство других существ делают это через почки? Ип и его коллеги подозревают, что это как-то связано с их соленой средой. Объясняя, что животные, выделяющие мочевину, должны много пить, они отмечают, что это является проблемой, когда единственная доступная вода соленая. Команда говорит:

“Поскольку буккофарингеальный (через рот и горло) способ выделения мочевины предполагает только полоскание рта водой из окружающей среды, проблем, связанных с питьем солоноватой воды… можно избежать”.

Исследование Ip Y. K., Loong A. M., Lee S. M. L., Ong J. L. Y., Wong W.P., Chew S. F. (2012). The Chinese soft-shelled turtle, Pelodiscus sinensis, excretes urea mainly through the mouth instead of the kidney. J. Exp. Biol. https://doi.org/10.1242/jeb.068916