Schmidt-Nielsen izan zen, hain zuzen ere, hori frogatu zuena. Berak sortu zuen hipotesi hori basamortuko ikerketak egin ostean. Gameluak kanporatutako airearen hezetasuna neurtu zuen eta %50koa zela behatu zuen, baina ez zekien biriketatik ote zetorren hezetasun horrekin ala lurrun-edukia aldatzen ote zen arnas-bideetan zehar. Uste zuen biriketako albeoloetatik irtendako airea %100ko hezetasunetik gertu zegoela baina gero, arnas bideetatik, uraren zati bat kentzen zitzaiola aireari. Hipotesi hori frogatu ahal izateko, sudur artifizial bat sortu zuen bere laborategian; sudur horretan, geruza higroskopiko artifiziala erabili zuen eta lorturiko emaitzek bat egin zuten basamortuan gamelu deshidratatuei egindako esperimentuetatik lorturiko emaitzekin.

Ura berreskuratzeak, baina, aurkako nabarmena du, sudurra berotu egiten baita horrela, eta sudurrarekin batera, gorputza. Hau da, airea sartzerakoan ura lurrunduz beroa galtzen den bezalaxe, aurkakoa gertatzen da airea irteterakoan, ur lurruna kondentsatzean beroa irabazten baita. Hori dela eta, deshidrataturik badaude, gameluek ez dute guztiz konstante mantentzen gorputz tenperatura. Izan ere, 6ºC-tako tenperatur aldaketa paira dezakete deshidrataturik daudenean (41 ºC-raino). Garuna, hala ere, babestuta dago, hotzago mantentzen baitute arterio karotidoaren rete mirabile delakoari esker.

Eta azkenik, ur galerarekin jasankortasun ikaragarria dute dromedarioek. Txakurrek edo zaldiek, esaterako, ezin dute jasan uraren %15 baino gehiago galtzerik. Dromedarioei buruz, berriz, badakigu %25ko ur galerak paira ditzaketela, baina nabarmen gehiago izan daiteke, hori jakin ahal izateko inork ez baitu utzi dromedario bat hiltzen. Eta noski, janaritik ere ur apur bat lortzen du, orixek edo basamortuetako beste animaliek bezala. Nolanahi ere, zenbait egun (udan) edo zenbait aste (sasoi hotzetan) egon daitezke urik edan gabe. Gero, egia da ur bolumen handia edaten dutela. Hortaz, deshidrataturik daudenean, masaren %33 edaten ikusi zituen Knut Scmidt-Nielsen-ek. Izan ere, horrenbeste edanez gero, urez pozoinduko litzateke beste edozein animalia, baina horrek ez du esan nahi gameluek ur-biltegi bat dutenik; bolumen horrekin berrezarri egiten dute lehenago galdutako ura, ez besterik.

Schmidt-Nielsenek sudurraren zereginari buruzko lana “Proceedings of the Royal Society” aldizkarira bidali zuen argitara emateko, baina sorpresa handia harrapatu zuen artikulua argitaratu baino lehenago, Peanuts komiki-bineta ezagunean sudurraren zeregin horren aipamena ikusi zuenean. Berak, honelaxe azaltzen du bere autobiografian: “In the first panel Charlie Brown says to Lucy: “I just found out why camels can go so long without water. It has something to do with their big noses.” In the next panel Lucy turns to the dog Snoopy and suggests that with his large nose he could go for years without a drink. We had been scooped! I wrote to Charles Schulz, the artist, to ask how he had learned of our unpublished work. A secretary replied that Mr. Schulz couldn’t remember. At any rate, in the scientific literature we retained our priority”. [Lehenbiziko binetan, Charlie Brownek Lucyri honakoa esan zion: “Jakin berri dut nolatan egon daitezkeen gameluak hain denbora luze urik edan gabe. Euren sudur handiekin du zerikusia, omen.” Lucy, hurrengo binetan, Snoopy txakurrari begira geratzen zaio eta iradokitzen dio bere sudur luzeari esker urteetan egon litekeela bat ere edan gabe. Berri fresko-freskoa kendu egin ziguten! Charles Shultz margolariari idatzi nion gure lan argitaratu gabearen berri nola izan zuen galdetzeko, baina bere idazkari batek erantzun zigun esanez Schultz jaunak ezin zezakeela gogoratu. Nolanahi ere, lehentasuna bermatuta genuen zientzia-literaturan.]

Horrelako ideiak ziren nagusi Schmidt-Nielsen fisiologo handiak kontua aztertu zuen arte. Berak bazituen eginda beste zenbait lan kanguru-arratoiaz eta bazekien kanguru-arratoia urik edan gabe bizirik manten zitekeela. Baina dromedarioak desberdinak dira eta aski ezaguna zen ura edan behar dutela; hori bai, ur eskasiarekin jasankortasun handia dute. Bada, Schmidt-Nielseni jakinmina piztu zitzaion eta Algeriako basamortu sakonean dagoen oasi batera joan zen emazte eta hiru seme-alabekin urte oso baterako. Sahararen erdian dago oasi hori eta han, udan, 43ºC-tik gora joan daiteke tenperatura. Bere autobiografian (“The camel’s nose” 139 orr.) oasi horretan udan egiten zuen beroaz honakoa idatzi zuen: “Lagrib could again buy eggs, but it was so hot we had to eat them immediately; if we kept them for a day, a chick promptly started developing. Lagrib had an ingenious approach to the problem of getting fresh eggs: if a woman had more than two eggs for sale, he didn’t buy any, but if she had only one or two, he felt reasonably certain that they had been laid the same day. Usually he was right”.  (Ordea, Lagribek arrautzak eros zitzakeen, baina horren bero handia egiten zuenez, berehala jan behar genituen; egun oso baterako gordetzen bagenituen, berehala hasten zen txitoren bat garatzen. Lagribek bazuen arrautza freskoak lortzeko modu bitxia: emakume batek bi arrautza baino gehiago bazituen salgai, orduan ez zion bat ere erosten, baina arrautza bat edo bi baino ez bazituen, egun berean ipinitakoak zirela ondoriozta zezakeela uste zuen. Gehienetan asmatu egiten zuen.).

Schmidt-Nielsen berehala konturatu zen gameluek ez zutela aparteko ur-biltegirik; izan ere, oso antzekoak dira gameluen gorputzaren ur-edukia eta gainontzeko hausnarkariena. Eta bestalde, konkorrean dituzten lipidoak ez dira, inondik ere, ur iturri egokia. Izan ere, lipidoen katabolismoaren ondorioz ura sortzen da, bai, baina lipido horiek oxidatzeko beste sustratuak katabolizatzeko baino oxigeno gehiago behar da eta oxigeno hori arnas eginez eskuratu behar denez, arnas azaleretatik ur gehiago galtzen dute arnasa hartzen metabolikoki lortzen dutena baino. Schmidt-Nielsenek  argi utzi zuen dromedarioek edaten duten ur bolumen handia ez dutela edaten gehiago gordetzeko, lehenago galdutakoa berreskuratzeko baizik.

Gameluen jasankortasun handia, beraz, beste ezaugarri desberdinei dagokie. Hasteko, gorputzaren bero-irabaziak mugatzen dituzte. Errepara diezaiogun ilajeari, esaterako, oso dentsoa da eta horri esker isolatze egokia lortzen dute; gainera, distiratsua da, eguzki-irradiazioaren zati bat islatzen baita horrela. Bestalde, jokaera ere garrantzitsua da; hortaz, esertzen direnean eguzkiari so esertzen dira eta horrela jokatuz murrizten da irradiazioaren intentsitatea.

Moldapen eraginkorrenak, baina, fisiologiari dagozkio. Oso zorrotzak dira, izan ere, ura aurrezten; ez dute erraz galtzen. Hortaz, gernu gutxi ekoizten dute eta gainera, gernu ekoizpena berehala murrizten dute urik edan ezin dezaketenean. Hori dela eta, kontzentrazio garaiko gernua sortzen dute, odolarena baino 8 aldiz garaiagoa baita bere kontzentrazio osmotikoa[1]. Eta bestalde, ur gutxi galtzen dute gorotzetan (%45eko ur edukia dute soilik).

Hasteko, badago nolabaiteko joera itsastarrak diren hegaztien izaera itsastarra kolokan jartzeko. Egia da itsastartzat ditugun hegazti askok, batez ere itsasertzekoek, euren bizitza gehiena lehorrean edo airean egiten dutela, eta zentzu horretan itsasoaren baldintza osmotikoetatik ihes egiteko gaitasun handia dutela. Uretan luzaroan murgilduta ez egoteak arazo osmotikoak arindu egiten ditu, eta beharrezkoa denean hegan eginez ur geza dagoen tokira joan ahal izateak erraztu egiten du barneko fluidoen kontzentrazio osmotikoa konstante mantendu ahal izatea. Hala ere, badira nagusiki itsastarrak diren hegaztiak: batetik pinguinoak ditugu; hauek, gainera, hegan egiteko gaitasuna galdu duten hegaztiak izanik, edo uretan edo lehorrean egon behar dute. Izan ere, ugal-sasoian lehorrean egonaldi luzeak ematen badira ere (ikus pinguino enperadorearen sarrera), hauek bai, uretan murgilduta daude euren bizitza gehiena, eta beraz etengabe egon behar dute ur eta gatzen kontzentrazio-gradiente baten aurka “burrukatzen”. Bestalde, itsaso zabalean bizi diren txoriak ere baditugu; hauek lehorrean (uharteetan) eta airean diardute gehienbat, baina ez dute ur geza lortzeko modurik. Beraz, itsastarrak diren hegaztiek itsasoko beste ornodun guztiek duten arazo berbera dute: gatzik gabeko ura lortzea, gatz kontzentrazio garaia duen uretan bizi direla!

Itsas hegaztiek, itsas ugaztunen antzera, itsas ura edan egiten dute, ez baitute beste ur-iturririk. Baina itsas ugaztunek ez bezala, hegaztiek ezin dute gatz-kontzentrazio garaia duen gernurik ekoitzi, euren giltzurrunek ez baitute ugaztunenek duten kontzentrazio-ahalmena. Izan ere, hegaztien giltzurrunek gatzak kanporatzeko duten gaitasuna gizakienek dutena baino kaxkarragoa da, eta ikusi genuen gizakiok ere ezin dugula itsas ura ur-iturri modura erabili (ez dezagun ahaztu, baina, gizakia ez dela ugaztun itsastarra, nahiz eta batzuetan itsasoratu).

Hortaz, nola moldatzen dira itsastxoriak itsas ura edanda itsas urak dituen gehiegizko gatzak kanporatzeko? Gatzen kanporatze aktiboa baliatuz! Itsastarrak diren hegazti guztiek dute gatz-guruin edo sudur-guruin izenaz ezagutzen diren guruin pare bana. Gehienetan begi-zuloen goiko aldean kazkezurrak agertzen dituen sakonune azal batzuetan kokatzen dira gatz-guruinak eta ekoizten duten jariakin gazia kanporatua izateko,  hodi baten bidez sudur-guneraino eramaten da. Jariatutako fluidoa sodio eta kloruro ioietan joria da kasu guztietan, eta jariatutakoaren kontzentrazio osmotikoa garaia beti.

Giltzurruna ez bezala, gatz-guruinek ez diardute etengabe lanean. Beste modu batera esanda, soilik jariatzen dute estres osmotikoaren aurrean. Lehorreko hegazti gehienetan ere aurki ditzakegu gatz-guruinak, oso txikiak izaten badira ere apenas lan egiten baitute. Izan ere, gatz-kontzentrazio garaiko jakiak  irentsiz gero edo likido gaziak edanez gero, gatz-guruinen tamaina emendatu egiten dela eta ohikoa baino handiagoak izatera hel daitezkeela frogatu zuen behin baino gehiagotan blog honetan aipatu dugun Schmidt-Nielsen fisiologo ospetsuak 1964an lankide batekin egindako azterketa batean.

Hala ere, hegaztien elikatze-ohituren eta  bizimoduaren arabera espezieen arteko desberdintasun esanguratsuak aurki ditzakegu. Horrela, ubarroiaren kasuan, arrainak ehizatzen dituen kostako txoria izanik, gatz-guruinek ekoitzitako jariakinaren sodio kontzentrazioa 500-600 mMkoa da, nahiko apala. Kaio hauskarak ornogabe gehiago jaten dituenez, gatz gehiago barneratzen ditu eta sudur-gunera jariatutako fluidoak 600-800 mMko kontzentrazioa izaten du. Bestalde, ozeanikoagoa den petrelak krustazeo plantonikoak bazkatzen ditu gehienbat, eta bere sudurreko jariakinaren sodio kontzentrazioa 1100mMraino irits daiteke. Kloruro kontzentrazioa sodioarenaren oso antzekoa izaten da. Potasioarena, aldiz, oso apala.

Arestian aipatutako Schmidt-Nielsenek 1960. urtean hurrengo esperimentua egin zuen: 1420 g pisatzen zituen kaio bati 134 ml itsas ur sartu zizkion urdailean, hau da, bere pisuaren %10 gutxi gora behera (gizakiaren kasuan 7 litro sartzearen parekoa), eta ikusi zuen itsas uraren sarrerak eragindako gatz-zama guztia hiru ordutan kanporatuta zuela. Sudurreko jariakina eta kloakakoa aztertu zituenez, hiru ordutan kanporatutako 131,5 ml etatik (ia sartutako guztia), sudurretik 56,3 ml kanporatu ziren(erdia baino gutxiago), eta gainerako 75,2 mililitroak giltzurrunaren lanari esker. Baina sodioaren eskrezioari dagokionez, sudurreko guruinetik kanporatutako kantitatea (43,7 mmol 3 ordutan) kloakatik iraitzitakoa (4,41 mmol denbora beran) baino 10 aldiz gehiago zela behatu zuen. Gatz gehienak, gainera, lehenego bi orduetan izan ziren gatz-guruinaren bidez kanporatuak. Lan horretan argi gelditu zen gatz-guruinek gatzak kanporatzeko gaitasun ikaragarria dutela!

Sarrera honen izenburu luzea argituz bukatuko dugu. Eta horretarako ez dago modu hoberik Knut Schmidt-Nielsenek berak  “The camel nose” izeneko autobiografian, 154. orrialdean dagoen paragrafo hau jasotzea baino, ubarroien gatz-guruinen ekoizpena aurkitu zuen uneari dagokiona, hain zuzen ere:

“We caught some young cormorants, and to find out what effect sea

water has on salt excretion, I gave one of them a liberal amount by

stomach tube and placed the bird in a carefully cleaned plastic

container. Within a minute or two I made the fastest scientific

discovery I ever made: I noticed that the bird, with a quick movement

of the head, shook off droplets of fluid that appeared at the tip of

its beak. I sampled the clear liquid with a micropipette; it gave a

massive precipitate with silver nitrate, revaling a high concentration

of chloride. We were astounded, but the result confirmed what I had

suggested decades before! that if salts do not come out one end of the

bird, they must come out the other.”

Baina, esan bezala, iragazkortasun handi horrek, aurkakoez gain, aldekoak ere baditu eta larruazaletik ura zurgatu ahal izatea da horietako bat. Gainera, zenbait espeziek ura xurgatzeko atal berezia dute larruazalean. Pelbis-adabakia edo pelbis-aldea esaten zaio atal horri eta sabelaren beheko aldearen eta pelbisaren artean dago, atzeko hankek sabelarekin bat egiten duten aldean hain zuzen ere. Beraz, hidratatu behar diren anfibio lehortiarrek ez dute zertan uretan sartu behar, nahikoa dute sustratu heze edo bustien gainean esertzearekin edo pelbis-adabakia sustratu bustiaren aurka zapaltzearekin. Pelbis-adabakiaren epitelioa odol-hodiez josita dago eta horri esker, oso handia izan daiteke hortik zurgatzen den ur bolumena. Izan ere, gorputzaren masaren halako hiru izan liteke era horretara eguneko zurga daitekeen ur bolumena.

Gradiente osmotikoa da ura xurgatzeko indarra. xurgatzen den ura ur diluitua da, ia ez du gatzik. Apoaren odolak, bestalde, kanpo-urak baino askoz ere solutu gehiago du. Hori dela eta, urak kanpotik barrura igarotzeko joera du, horixe baita urarekin iragazkorra den mintz baten bi aldeen artean gertatzen den ur-mugimendua. Hori bai, horrek badu ondorio bitxi bat, zeren ur-xurgapena ahalik eta handien izan dadin, odola azkar mugitu behar baita odol-hodi horietatik. Azter dezagun kontua.

Ura barneratzen denean eta odolarekin nahasten denean, diluitu egiten da odola, solutu kantitate berdina ur-bolumen handiagoan baitago. Beraz, ura xurgatzeko indarra gero eta txikiagoa izango litzateke odola mugituko ez balitz edo oso astiro mugituko balitz. Hori dela eta, odola azkar mugitu behar da, berehala berriztatzen baita horrela eta, berriztatze arin horren ondorioz, bere solutuen kontzentrazioa ez baita gehiegi jaisten. Gradiente osmotikoa, hau da kanpo- eta barne-likidoen artean dagoen solutu-kontzentrazioen arteko aldea oso gutxi beheratzen da horrela eta kasik bere horretan manten daiteke ur-xurgapenerako indarra.

Ura xurgatzeko mekanismoa azaldutakoa izanik, uraren beharren araberakoa da odol-fluxua. Hau da, deshidratazioa apala denean odola ez da oso arin zirkulatzen pelbis-adabakiko odol-kapilareetatik, baina oso arin mugitzen da apoaren ur-beharrak handiak direnean.

Azkenik, esan beharra dago uraren ekonomian esku hartzen duten hormonek zeregin garrantzitsua dutela prozesu honetan. Angiotentsina II peptidoaren eraginez, esaterako, areagotu egiten da apoak esertzeko jokaera, eta hormona antidiuretikoak (ADH) goratu egiten du pelbis-adabakiaren epitelioko iragazkortasuna. Hori dela eta, bi hormona horien ekintzen ondorioz, nabarmen igo daiteke xurgatzen den ur-bolumena.

Bi igelen azpiko irudiak ikus daitezke ondoren txertatu dugun orriaren kopian. Eskumako igela edaten ari da: