Ποιες είναι οι τρεις προσαρμογές που έχουν τα ερπετά για τη διατήρηση του νερού;

Τα ερπετά εξελίχθηκαν από αμφίβια πριν από 350 εκατομμύρια χρόνια. Όταν εμφανίστηκαν από το νερό, τα ερπετά ανέπτυξαν αρκετές προσαρμογές που τους επέτρεπαν να ευδοκιμήσουν σε κάθε περιβάλλον εκτός από την αρκτική τούνδρα. Αυτές οι προσαρμογές επέτρεψαν στους δεινόσαυρους να εξαπλωθούν γρήγορα στη Γη και μικρότερα ερπετά, συμπεριλαμβανομένων χελώνες, αλιγάτορες, φίδια και σαύρες, για να συνεχίσουν να ευδοκιμούν και να εξελίσσονται μετά τους δεινόσαυρους εξαφάνιση.

Πολλά ερπετά ζουν σε ξηρές περιοχές όπου η εύρεση επαρκούς πόσιμου νερού είναι δύσκολη. Το νερό είναι απαραίτητο για την κυτταρική λειτουργία και επομένως για την υγεία. Τα κύτταρα συρρικνώνονται και πεθαίνουν χωρίς αρκετό νερό. Οι ερπετικές προσαρμογές τους επιτρέπουν να πάρουν το μεγαλύτερο μέρος, αν όχι όλο, το νερό που χρειάζονται από τα τρόφιμα που τρώνε. Συγκεκριμένα, οι αλλαγές στον τρόπο αναπαραγωγής των ερπετών, το ξηρό φολιδωτό δέρμα και τα πολύ αποτελεσματικά νεφρά επιτρέπουν σε όλα τα ερπετά να αναπτυχθούν με πολύ λίγο νερό.

Τα αμφίβια, όπως οι βάτραχοι, έχουν βρεγμένο δέρμα και εξαρτώνται από τη συνεχή πρόσβαση στο νερό για να μην στεγνώσουν τα σώματά τους. Το ξηρό δέρμα του ερπετού είναι μια βασική εξελικτική αλλαγή από τους προγόνους των αμφιβίων τους. Αυτή η προσαρμογή τους επέτρεψε να μετακινηθούν σε πολύ ξηρούς οικοτόπους. Το ερπετό δέρμα είναι ένα συμπαγές φύλλο ζυγών κερατίνης. Η κερατίνη είναι η ίδια ουσία με τα ανθρώπινα μαλλιά και τα νύχια. Αυτό το καθιστά αδιάβροχο και αποτρέπει την εξάτμιση των εσωτερικών υγρών του ερπετού.

Τα ερπετά είναι σε θέση να διατηρήσουν μεγάλο μέρος του νερού του σώματός τους, επειδή τα νεφρά τους είναι πολύ αποτελεσματικά. Τα νεφρά ενός ερπετού είναι ειδικά προσαρμοσμένα ώστε να συγκεντρώνουν τα απορρίμματα του σώματος σε ουρικό οξύ. Μόλις τα απόβλητα συλλεχθούν και μετατραπούν, το ερπετό μπορεί να απορροφήσει ξανά το μεγαλύτερο μέρος του υγρού που χρησιμοποιείται στη διαδικασία. Η αποβολή απαιτεί επίσης πολύ λίγο υγρό, επειδή τα απόβλητα συγκεντρώνονται σε μικροσκοπικές, ημιστερεές δέσμες ουρικού οξέος που δεν απορροφούν υγρό και χρειάζονται πολύ λίγο υγρό για να ξεπλυθούν από το σώμα.

Σε αντίθεση με τους αμφίβιους προγόνους τους, η γονιμοποίηση ερπετών είναι εσωτερική και δεν απαιτεί νερό. Μόλις γονιμοποιηθούν, τα ερπετά αυγά προσαρμόζονται ειδικά για τη διατήρηση του νερού. Το έμβρυο περικλείεται σε σάκο γεμάτο με ρευστό, που περιβάλλεται από τρία εξωτερικά στρώματα ειδικά σχεδιασμένα για να εξισορροπούν τις ανάγκες του εμβρύου για νερό και αναπνοή. Μερικά ερπετά γεννούν τα αυγά τους, άλλα γεννούν ζωντανούς νέους. Η διατήρηση των αυγών μέσα στο σώμα τους εμποδίζει να συγκρατήσουν πολύ νερό όπως μερικές φορές συμβαίνει με τα εξωτερικά αναπτυσσόμενα αυγά. Η υπερβολική ποσότητα νερού είναι τόσο επιβλαβής όσο πολύ μικρή, επειδή οι κυτταρικές ανάγκες είναι πολύ ακριβείς.