Voor een mens die op een zomerse dag door een woestijn loopt, lijkt het ondenkbaar dat daar een rijk dierenleven zou kunnen bestaan. Hete woestijnen hebben intens zonlicht en maximale temperaturen die kunnen oplopen tot 43,5 tot 49 graden Celsius (110 tot 120 graden Fahrenheit), waardoor het vrije water wordt beperkt en uitdroging wordt veroorzaakt. Alle woestijnen, warm of koud, bestaan omdat de luchtvochtigheid laag is en er weinig regen valt, met vaak lange perioden tussen de regenbuien.
Woestijndieren en planten hebben water nodig voor lichaamsprocessen en koeling, maar dieren verliezen water door ademen, uitscheiding, hijgen of zweten, en melk- en eiproductie. Aanpassingen helpen het waterinkomen en het watergebruik in evenwicht te brengen, en een dier vertoont vaak meerdere aanpassingen om te overleven.
De hitte vermijden
Een veel voorkomende woestijnaanpassing bij dieren is om water te besparen door zichzelf niet bloot te stellen aan hoge temperaturen. Insecten, andere ongewervelde dieren, knaagdieren, padden, woestijnschildpadden en kitvossen gebruiken ondergrondse holen om te schuilen tegen oppervlaktetemperaturen die 71 graden Celsius (160 graden Fahrenheit) kunnen bereiken. Andere toevluchtsoorden zijn rotsspleten en uitsteeksels, grotten en de schaduw van struiken en bomen.
Sommige dieren, zoals padden, kikkers en woestijnschildpadden, ontsnappen maandenlang aan de hitte door zich in holen te nestelen. Tijdens de aestivatie zijn dieren slapend met verminderde ademhaling en hartslag, waardoor ze aan hoge temperaturen kunnen ontsnappen en water kunnen besparen. De meeste woestijnbioomdieren beperken hun bovengrondse activiteit in de zomer tot schemering of avonduren.
Lees meer over dieren die in de hete, droge woestijn leven.
Warmte kwijtraken
Sommige woestijndieren, zoals antilope-eekhoorns en kamelen, zijn actief tijdens warme zomerdagen omdat ze hun lichaam zonder schade warmte kunnen laten accumuleren. De lichaamstemperatuur stijgt tot 40 graden Celsius of meer (104 graden Fahrenheit), waardoor het niet meer nodig is om zichzelf af te koelen door lichaamswater te verdampen. Eekhoorns verliezen overtollige warmte aan schaduwrijke oppervlakken en kamelen aan koelere nachtlucht.
Een verscheidenheid aan adaptatievoorbeelden is te zien bij woestijnbioomdieren. Woestijnschapen, geiten, kamelen en ezels hebben een isolerende vacht op de toppen van hun lichaam, maar hebben dun bedekte buiken en poten die overtollige warmte uitstralen. Jackrabbits hebben lange poten die ze ver boven de verwarmde grond dragen en grote oren die goed zijn voorzien van bloedvaten. De bloedstroom naar de oren neemt toe om warmte af te staan aan koelere lucht en de stroom neemt af wanneer de lucht heter is dan de lichaamstemperatuur om oververhitting te voorkomen.
Waterverlies voorkomen
Om water te besparen dat gewoonlijk verloren gaat bij uitscheiding, is een andere veelvoorkomende woestijnaanpassing bij dieren droge ontlasting en geconcentreerde urine. Gespecialiseerde woestijnbewoners, zoals de kangoeroe-rat, hebben ontlasting vijf keer droger dan die van een laboratoriumrat en urine twee keer zo geconcentreerd als de witte laboratoriumrat. Andere dieren, waaronder hagedissen, slangen, insecten en vogels, scheiden urinezuur uit in plaats van vloeibare urine.
Kleine knaagdieren en vogels, zoals cactuswinterkoninkjes, hebben gespecialiseerde neuspassages die de adem afkoelen voordat deze wordt uitgeademd, waardoor water condenseert voor heropname. Veel woestijnhagedissen hebben neuszoutklieren die kalium- en natriumchloride uitscheiden met zeer weinig waterverlies.
Strategieën voor het opvangen van water
Kangoeroe-ratten gaan hun hele leven zonder gratis water te drinken. Ze kunnen water opvangen door voedsel te oxideren - moleculen opnieuw te combineren - om water te creëren. Eén gram van de koolhydraatrijke graszaden die het grootste deel van zijn dieet vormen, produceert een halve gram oxidatiewater. Veel kleine woestijndieren krijgen voldoende water in het voedsel dat ze eten, zoals knaagdieren die watervasthoudende cactusstengels en cactusvruchten eten, en vogels die insecten eten. De grote hagedissen die Gila-monsters worden genoemd, slaan water op in vetafzettingen in hun staarten en woestijnschildpadden slaan water op in hun urineblaas dat indien nodig opnieuw kan worden opgenomen.
Aanpassingen aan woestijnplanten
Aanpassingen aan woestijnplanten om vocht te behouden omvatten dikke, wasachtige buitenste bedekkingen en verminderde bladeren, als er bladeren zijn. Veel woestijnplanten hebben stekels die bescherming bieden tegen grazende dieren en ook schaduw produceren. Sommige woestijnplantensoorten overleven door te sterven wanneer de omgeving te droog wordt, maar laten zaden achter met een taaie buitenste laag die het zaad beschermt totdat de regen weer komt. Om te overleven, moeten woestijnherbivoren omgaan met deze plantaanpassingen.
Lees meer over interessante woestijnplanten.