Солевая железа — это орган для выведения избытка солей . Она встречается у хрящевых рыб подкласса пластиножаберных (акулы, скаты и коньки), морских птиц и некоторых рептилий . Солевые железы можно найти в прямой кишке акул. У птиц и рептилий солевые железы расположены в черепе или на нем, обычно в глазах, носу или во рту. Эти железы дольчатые, содержащие множество секреторных трубочек , которые расходятся наружу от выводного канала в центре. Секреторные трубочки выстланы одним слоем эпителиальных клеток . Диаметр и длина этих желез варьируются в зависимости от поглощения соли видом. [1]
Солевые железы поддерживают солевой баланс и позволяют морским позвоночным пить морскую воду . [2] Активный транспорт через натрий-калиевый насос , расположенный на базолатеральной мембране , перемещает соль из крови в железу, где она выводится в виде концентрированного раствора .
Солевая железа птиц имеет два основных протока: медиальный и латеральный. Активация солевой железы происходит из-за повышенной осмолярности крови, стимулирующей обработку информации гипоталамуса, посылающей сигнал через парасимпатический нерв, активирующий вазодилатацию , высвобождение гормонов (ацетилхолина и вазоактивного кишечного пептида). [3] Ацетилхолин связывается с рецептором на базолатеральной мембране железы. Это, в свою очередь, активирует высвобождение кальция в эпителиальных клетках, открывая калиевые каналы (вытекающие из клеток) на базолатеральной мембране и хлоридные каналы на апикальной мембране для вытекания из клетки. Ионы перемещаются в эпителиальные клетки с помощью котранспортера Na-K-Cl , также в базолатеральной мембране. Увеличение натрия открывает каналы натрий-калиевой АТФазы , удаляя избыток натрия обратно через базолатеральную мембрану и позволяя калию поступать в клетку. Электрический градиент формируется из ионов хлора, что позволяет натрию проходить через плотные соединения эпителиальных клеток в солевую железу вместе с минимальным количеством воды. Кроме того, богатые митохондриями клетки связаны с изменениями концентрации соли, увеличиваясь при большем количестве и уменьшаясь при меньшем воздействии, помогая перемещению солей. Эти железы выделяют гипертонический хлорид натрия (с небольшим количеством других ионов) посредством стимуляции центральных и периферических осморецепторов и рецепторов объема.
Надглазничная железа — это тип боковой носовой железы, встречающейся у некоторых видов морских птиц, в частности, у пингвинов , которая удаляет хлорид натрия из кровотока. Функция железы похожа на функцию почек, хотя она гораздо эффективнее удаляет соль, что позволяет пингвинам выживать без доступа к пресной воде. Надглазничная железа также есть у европейской серебристой чайки — она позволяет чайке пить морскую воду, не заболевая, хотя она предпочитает пить пресную воду, когда она доступна. [4] Вопреки распространенному мнению, железа не преобразует напрямую соленую воду в пресную. Термин надглазничная относится к области чуть выше глазницы (которая известна как глазница ).
Жизнь в соленой воде, естественно, представляет большую проблему для пингвинов, поскольку употребление соленой воды может быть вредно для здоровья пингвина. Хотя пингвины не пьют воду напрямую, она поступает в организм, когда они заглатывают добычу . В результате соленая вода попадает в их организм и должна эффективно выводиться . Таким образом, надглазничная железа обеспечивает выживание пингвинов в таких условиях благодаря своей способности фильтровать воду. Железа расположена чуть выше глаз и окружает капиллярное русло в голове. Это капиллярное русло постоянно отфильтровывает соль из соленой воды, которую пьет пингвин. Поскольку побочный продукт железы содержит примерно в пять раз больше соли, чем обычно содержится в жидкостях животного, надглазничная железа является очень эффективной.
Пингвин выделяет побочный продукт соли в виде рассола через свой клюв . Часто жидкость капает, и это создает видимость насморка. Однако жидкость может также чихаться . При отсутствии соленой воды, вызванном неволей, надглазничная железа будет находиться в состоянии покоя, поскольку у нее нет другого назначения. Наличие спящей надглазничной железы не оказывает отрицательного влияния на здоровье пингвина.
Необходимость выделения соли у рептилий (таких как морские игуаны и морские черепахи ) и птиц (таких как буревестники и альбатросы ) отражает то, что у них почки работают гораздо менее эффективно, чем у млекопитающих. [5] В отличие от кожи земноводных , кожа рептилий и птиц непроницаема для соли, что препятствует ее выделению. [6]
Эволюция солевой железы у ранних рептилий и птиц позволила им питаться водными растениями и животными с высокой концентрацией соли. Это эволюционное развитие не объясняет железу у пластиножаберных , что предполагает конвергентную эволюцию .
Некоторые теории предполагают, что слезные протоки и потовые железы млекопитающих могут быть эволюционно связаны с солевыми железами. Хотя человеческие слезы содержат много калия , большинство филогенетических специалистов не согласны с этой ассоциацией. [ необходима цитата ]
