Biyo-Tek Günlüğüm…

Hayvanlarda Azotlu Atıkların Atılma Stratejileri

Azot hem proteinlerin hem de DNA'nın yapısında bulunan canlılar için çok önemli bir elementtir. Minimum israf prensibiyle çalışan canlı yapıları fazlalık proteinleri vücuttan doğrudan atmaktansa, o proteinin kullanılabilecek karbon, hidrojen, oksijen içeren kısmı azottan ayrılır. Azotlu bileşikler hücreler için zehirlidir. Ama geri kalan elementler başka organik bileşiklerin yapılmasında kullanılabilir. Hayvanlar yaşadıkları ortama göre bu azotlu bileşikleri atacak uyum mekanizmaları ile yaratılmışlardır. Metabolik atıkların çoğu suda çözünebilen maddeler olduğundan, bu atıkların türü ve miktarı hayvanları aynı zamanda su dengelerini sağlamada önemli rol oynar. Azotlu organik bileşiklerin çoğu parçalandığında amonyak elde edilir. Amonyak oldukça zehirlidir. Bazı hayvanlar amonyağı olduğu gibi atarken bazı hayvanlar ise amonyağı başka azotlu bileşiğe çevirir. Ama bunun da bazı bedeli vardır tabii. Amonyak suda çözünürlüğü çok iyi olan aynı zamanda çok zehirli bir maddedir. Amonyak ancak bol miktarda su içerisinde seyreltik olarak çözüldüğünde hayvanlar tarafından tolere edilebilir. Bu da amonyağı doğrudan vücutlarından atan hayvanların suda yaşıyor olmalarını gerekli kılar. Aksi halde ya hayvan bol miktarda su kaybedecek ve ölecek veya su kaybını alzatmak için yoğun amonyaktan zehirlenmeyi göze alacak. Her iki durumda da zarar görecek. Dolayısıyla azotlu atıkların amonyak olarak boşaltımı sadece suda yaşayan hayvanlarda görülür. Çoğu sucul omurgasızlarda amonyak tüm vücut yüzeyinden difüzyonla atılır. Balıklarda amonyağın büyük bir kısmı solungaçlarındaki epitel hücrelerinden amonyak iyonları halinde atılır, böbreklerden ise sadece bazı aotlu atıklar boşaltılır. Tatlı su balıkları ise solungaçlarındaki epitel hücrelerinden attıkları her amonyak iyonuna karşılık içeriye sodyum iyonu alarak vücutlarının tuz dengesini korurlar.

Kara hayvanlarının amonyağı atması yukarıda bahsettiğimiz sebepten dolayı mümkün gözükmemektedir. Memeliler, erişkin amfibilerin çoğu, köpekbalıkları ve kaplumbağalar azotlu atıklarını üre olarak atmaktadırlar. Üre, omurgalı hayvanlarda karaciğerde protein yıkımı sonucunda deaminasyon denilen işlemle oluşur. Ürenin en büyük avantajı amonyaka göre 100 000 kat daha az zehirli olmasıdır. Bu da ürenin az su içerisinde çok daha yoğun olarak depolanabilmesine olanak verir. Böylece kara hayvanları az suyla çok azotlu atık boşaltımı yapar. Netice olarak da kara hayvanlarının daha az su kaybetmesini sağlar. Bunun en büyük dezavantajı ise amonyağın üreye dönüştürülmesi işlemi için çok fazla enerjiye gereksinim olmasıdır.

Böcekler, kara salyangozları, sürüngenlerin çoğu ve kuşlar ana azotlu atık olarak ürik asiti kullanırlar. Tıpkı üre gibi ürik asitin de zehirleyici özelliği çok azdır. Fakat üreden farkı suda çözünmeyişidir. Bundan dolayı vücuttan yarı katı bir yapıda atılırken çok çok az su kaybına neden olur. Kurak ortamlarda yaşayan hayvanlar için hayat kurtaran bir stratejidir bu. Ama tabii herşeyin bir bedeli var. Ürik asit eldesi çok daha fazla enerji gerektiren bir işlemdir.

Evrim hipotezi, bazı balıkların ön yüzgeçlerini ayak gibi kullanıp karaya çıkması sonucu amfibiler ve sonra sürüngenlerin oluştuğunu ve daha sonra da bazı sürüngenlerin hoplayıp zıplayarak avlanırken ön ayaklarının kanatlara dönüşüp kuşları meydana getirdiğini ınanılmaz bir şekilde iddia eder. Ama bu öyle çizgi film animasyonlarıyla gösterildiği gibi basit değildir. Bırakın bu yüzgeçlerin ayaklara ve kanatlara dönüşmesini ki bunlar binlerce yıl içerisinde oluyor güya her bir hayvanın bulunduğu ortamda yaşayabilecek yapı, kimya ve davranışlara ihtiyacı var. Laboratuvarda bile amonyağın parçalanması kolay bir işlem değilken hayvanların gerekli doğru enzimlere ve meydana gelen atıkların formatına uygun boşaltım organlarına sahip olması gerekir.