Солевая железа — орган выделения излишков солей . Встречается у хрящевых рыб подкласса пластиножаберных (акулы, скаты и скаты), морских птиц и некоторых рептилий . В прямой кишке акул можно обнаружить солевые железы . У птиц и рептилий солевые железы расположены внутри или на черепе, обычно в глазах, носу или рту. Эти железы имеют дольчатую форму и содержат множество секреторных канальцев , которые расходятся наружу от выводного канала в центре. Секреторные канальцы выстланы одним слоем эпителиальных клеток . Диаметр и длина этих желез варьируются в зависимости от поглощения соли данным видом. [1]
Солевые железы поддерживают солевой баланс и позволяют морским позвоночным пить морскую воду . [2] Активный транспорт через натриево-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 солевых желез происходит из-за повышения осмолярности крови, стимулирования обработки информации гипоталамусом, отправки сигнала через парасимпатический нерв , активирующего расширение сосудов , 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 (вывод калия 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 находящегося в базолатеральной мембране. Увеличение содержания натрия открывает натриево-калиевые АТФазные каналы, удаляя избыток натрия обратно через базолатеральную мембрану и позволяя калию проникнуть в клетку. Из ионов хлорида образуется электрический градиент, позволяющий натрию проходить через плотные контакты эпителиальных клеток в соляную железу вместе с минимальным количеством воды. Кроме того, клетки, богатые митохондриями, связаны с изменениями концентрации соли, которая увеличивается при более высоких количествах и уменьшается при меньшем воздействии, что способствует движению солей. Эти железы выделяют гипертонический хлорид натрия (с небольшим количеством других ионов) путем раздражения центральных и периферических осморецепторов и объемных рецепторов.
Супраорбитальная железа — это тип боковой носовой железы, обнаруженной у некоторых видов морских птиц, особенно у пингвинов , которая удаляет хлорид натрия из кровотока. Функция железы аналогична функции почек, хотя она гораздо эффективнее удаляет соль, что позволяет пингвинам выживать без доступа к пресной воде. Надглазничная железа также имеется у европейской сельдевой чайки , что позволяет чайке пить морскую воду, не заболевая, хотя она предпочитает пить пресную воду, если она доступна. [4] Вопреки распространенному мнению, железа не преобразует соленую воду напрямую в пресную. Термин супраорбитальный относится к области чуть выше глазницы (которая известна как орбита ) .
Жизнь в соленой воде, естественно, представляет собой большую проблему для пингвинов, поскольку употребление соленой воды может нанести вред здоровью пингвинов. Хотя пингвины не пьют воду напрямую, она поглощается ею, когда они поглощают добычу . В результате соленая вода попадает в их систему и должна эффективно выводиться из организма . Таким образом, надглазничная железа позволила пингвинам выжить в такой среде благодаря своей способности фильтровать воду. Железа расположена чуть выше глаз и окружает капиллярное русло в голове. Этот капиллярный слой постоянно отфильтровывает соль из соленой воды, которую потребляет пингвин. Поскольку побочный продукт железы содержит примерно в пять раз больше соли, чем обычно содержится в жидкостях животного, надглазничная железа очень эффективна.
Пингвин выделяет побочные продукты соли в виде рассола через свой клюв . Часто жидкость вытекает, и это создает вид насморка. Однако жидкость также можно вычихнуть . В отсутствие соленой воды, вызванной неволей, надглазничная железа будет бездействовать, поскольку у нее нет другой цели. Наличие спящей надглазничной железы не оказывает негативного влияния на здоровье пингвина.
Потребность в выделении соли у рептилий (таких как морские игуаны и морские черепахи ) и птиц (таких как буревестники и альбатросы ) отражает то, что у них гораздо менее эффективные почки , чем у млекопитающих. [5] В отличие от кожи земноводных , кожа рептилий и птиц непроницаема для соли, что предотвращает ее выброс . [6]
Эволюция солевой железы у ранних рептилий и птиц позволила им питаться водными растениями и животными с высоким содержанием соли. Это эволюционное развитие не учитывает железу 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 филогенетиков не согласны с такой связью. [ нужна цитата ]
