Физиология животных. Приспособление и среда - Шмидт-Ниельсен К.
Скачать (прямая ссылка):
Однако в некоторых географических районах фтор содержится в природных источниках воды в таких высоких концентрациях, что он вызывает изменение зубной эмали, известное под названием «пятнистая эмаль». С косметической точки зрения этот эффект нежелателен, но «пятнистые» зубы особенно устойчивы к кариесу. Еще более высокие уровни поглощения фтора ведут к деформации костей и серьезному отравлению; такие случаи имели место вблизи плавильных заводов и других предприятий, выбрасывающих фтор в атмосферу.
Иод [53]. Физиологическое значение иода связано с тем, что он входит в состав гормонов щитовидной железы. Эти гормоны ускоряют клеточный метаболизм и необходимы как регуляторы интенсивности обмена веществ и нормального роста позвоночных. Давно известно, что случаи зоба (увеличения щитовидной железы) у человека очень часты в тех географических районах, где содержание иода в почве особенно низко. Увеличение щитовидной железы, по-видимому, является реакцией на недостаток иода, и введение небольших его количеств с пищей (обычно в виде малых добавок йодистого натрия к обычной пищевой соли) позволило практически ликвидировать эту довольно серьезную в прошлом проблему.
Районы с недостатком иода — это большей частью внутренние гористые местности, удаленные от океана. Морская вода содержит небольшое количество иода, и он попадает в атмосферу с брызгами от волн, осаждается с дождем и удовлетворяет нужды как животных, так и человека даже на расстояниях в несколько сотен километров от побережья.
Другие микроэлементы. В живых тканях встречается также много других следовых элементов (например, литий, рубидий, бериллий, стронций, алюминий, бор, германий, бром), и возможно, что они имеют функциональное значение, хотя определенных свидетельств этого нет. Некоторые из них весьма токсичны, но даже и в этом случае они могут быть необходимыми в следовых количествах. Кроме того, в настоящее время нет причин думать, что у всех животных потребности в микроэлементах в точности одинаковы.
ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА И ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА
Один из способов не быть съеденным — это стать несъедобным. Этот простой принцип широко используется и растениями, и животными. Растения — первичные продуценты в пищевой цепи, и поскольку они не могут бегать, они остаются на месте и их легко поедать.
15—1873
226 Глава 5. Пища, топливо и энергия
Ядовитые вещества — очень распространенное средство защиты от поедания, и поразительное множество растений несъедобное для животных. Но «хищники» в свою очередь выработали способы обхода этой защиты или противодействия ей, так что едва ли есть хоть одно растение, совершенно не имеющее врагов (Whitta-ker, Feeny, 1971). В качестве примера такой адаптации можно' привести бабочку-капустницу, гусеницы которой питаются на определенных крестоцветных (капусте, горчице и т. п.). Эти растения содержат горчичные масла, которые ядовиты или смертельны для других бабочек, но хорошо переносятся гусеницами капустницы и даже служат аттрактантами, привлекающими взрослых бабочек для откладки яиц на этих растениях.
Животные тоже используют яды и токсины для защиты; у некоторых (например, змей, пауков, скорпионов) яд служит как. для целей обороны, так и для поражения добычи.
Некоторые животные не только ухитряются «обойти» химическую защиту растений, но даже используют токсичные компоненты поедаемых растений, чтобы сделать себя невкусными или несъедобными для своих врагов.
РАСТИТЕЛЬНЫЕ ЯДЫ
Разнообразные химические компоненты растений влияют почти на все физиологические системы. Они могут действовать на кожу, на пищеварительный тракт, на кровь, на различные части нервной системы, влиять на обмен веществ, на питательную ценность пищи, а также на гормональную и репродуктивную системы, животного. Разнообразие веществ и их эффектов делает их трудно поддающимися классификации, но их можно объединить в несколько основных групп частично по химическому сходству, а частично по сходству действия. Приведенные ниже примеры проиллюстрируют огромное разнообразие таких соединений и их физиологических эффектов.
АЛКАЛОИДЫ
Алкалоиды принадлежат к группе органических соединений,, которые имеют между собой мало общего, кроме того, что все они содержат азот. Среди них есть токсичные соединения, оказывающие сильное воздействие на центральную нервную систему позвоночных (например, опиум — сырой продукт из опийного мака — содержит полезные для медицины алкалоиды морфин и кодеин) ^ Широко используемым алкалоидом является никотин; другие хорошо известные и высокотоксичные алкалоиды — это стрихнин » компоненты стрельного яда кураре. —
Ядовитые вещества и химическая защита 227
ГЛИКОЗИДЫ
Гликозидами называют соединения, которые при гидролизе дают одну или несколько молекул Сахаров и ряд других соединений. Один из самых известных гликозидов — дигиталис, широко применяемый при лечении болезней сердца. Он содержится в наперстянке, и его передозировка опасна для жизни.
Ряд растений содержит гликозиды, из которых при гидролизе образуется синильная кислота (HCN). Из таких гликозидов хорошо известен, например, амигдалин, содержащийся в горьком миндале и в косточках абрикосов, слив и вишен. Семена яблони тоже содержат небольшие количества этого высокотоксичного соединения. Для большинства из нас это несущественно, однако сообщалось, что один человек, обожавший яблочные семечки как деликатес, накопил их полную чашку и после того, как съел их все за один прием, умер от отравления цианидом (Kingsbury, 1964).
