สัตว์ทะเลทรายต้องดัดแปลงประเภทใดเพื่ออนุรักษ์น้ำ?

สำหรับคนคนหนึ่งที่เดินผ่านทะเลทรายในวันฤดูร้อน ดูเหมือนไม่น่าเชื่อว่าจะมีสัตว์มากมายอาศัยอยู่ที่นั่น ทะเลทรายร้อนมีแสงแดดจัดและอุณหภูมิสูงสุดที่สามารถไปถึง 43.5 ถึง 49 องศาเซลเซียส (110 ถึง 120 องศาฟาเรนไฮต์) จำกัด น้ำฟรีและทำให้เกิดการคายน้ำ ทะเลทรายทั้งหมด ร้อนหรือเย็น เกิดขึ้นเพราะความชื้นต่ำและปริมาณน้ำฝนเบาบาง โดยมักจะมีฝนตกเป็นเวลานาน

สัตว์และพืชในทะเลทรายต้องการน้ำสำหรับกระบวนการทางร่างกายและการระบายความร้อน แต่สัตว์จะสูญเสียน้ำจากการหายใจ การขับถ่าย การหอบหรือเหงื่อออก และการผลิตน้ำนมและไข่ การปรับตัวช่วยปรับสมดุลของรายได้จากน้ำและการใช้น้ำ และสัตว์มักจะแสดงการปรับตัวเพื่อความอยู่รอด

การปรับตัวของสัตว์ในทะเลทรายโดยทั่วไปคือการประหยัดน้ำโดยไม่ให้สัมผัสกับอุณหภูมิที่ร้อนจัด แมลง สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่นๆ สัตว์ฟันแทะ คางคก เต่าทะเลทราย และสุนัขจิ้งจอกคิทฟอกซ์ ใช้โพรงใต้ดินเพื่อกำบังจากอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงถึง 71 องศาเซลเซียส (160 องศาฟาเรนไฮต์) ที่หลบภัยอื่นๆ ได้แก่ ซอกหินและส่วนที่ยื่นออกมา ถ้ำ และร่มเงาจากพุ่มไม้และต้นไม้

สัตว์บางชนิด เช่น คางคก กบ และเต่าทะเลทราย หลีกหนีจากความร้อนเป็นเวลาหลายเดือนในแต่ละครั้งด้วยการหาโพรงในโพรง ในระหว่างการสำรวจ สัตว์ต่างๆ จะอยู่เฉยๆ ด้วยการหายใจและการเต้นของหัวใจที่ลดลง ทำให้พวกมันหนีความร้อนสูงและประหยัดน้ำได้ สัตว์ในไบโอมในทะเลทรายส่วนใหญ่จะจำกัดกิจกรรมเหนือพื้นดินในฤดูร้อนจนถึงเวลาพลบค่ำหรือช่วงเย็น

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทรายที่ร้อนและแห้งแล้ง

สัตว์ทะเลทรายบางชนิด เช่น กระรอกละมั่งและอูฐ มีการเคลื่อนไหวในช่วงวันฤดูร้อน เนื่องจากสามารถปล่อยให้ร่างกายสะสมความร้อนได้โดยไม่มีอันตราย อุณหภูมิร่างกายสูงขึ้นถึง 40 องศาเซลเซียส หรือมากกว่า (104 องศาฟาเรนไฮต์) โดยไม่จำเป็นต้องทำให้ร่างกายเย็นลงด้วยการระเหยน้ำในร่างกาย กระรอกสูญเสียความร้อนส่วนเกินไปยังพื้นผิวที่แรเงา และอูฐจะทำให้อากาศเย็นในตอนกลางคืน

ตัวอย่างการปรับตัวที่หลากหลายสามารถเห็นได้ในสัตว์ไบโอมทะเลทราย แกะ แพะ อูฐ และลาในทะเลทรายจะเก็บขนที่เป็นฉนวนไว้บนร่างกายของพวกมัน แต่มีส่วนที่ปกคลุมหน้าท้องและขาที่แผ่รังสีความร้อนมากเกินไป แจ็กแรบบิทมีขาที่ยาวซึ่งอุ้มพวกมันได้เหนือพื้นดินที่มีความร้อนและมีหูขนาดใหญ่ที่เลี้ยงด้วยหลอดเลือด การไหลเวียนของเลือดไปยังหูเพิ่มขึ้นเพื่อสูญเสียความร้อนไปยังอากาศที่เย็นกว่า และการไหลจะลดลงเมื่ออากาศร้อนกว่าอุณหภูมิของร่างกายเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป

เพื่อประหยัดน้ำที่ปกติแล้วสูญเสียในการขับถ่าย การปรับตัวในทะเลทรายทั่วไปในสัตว์อื่น ๆ คืออุจจาระแห้งและปัสสาวะเข้มข้น ผู้อาศัยในทะเลทรายโดยเฉพาะ เช่น หนูจิงโจ้ มีอุจจาระแห้งกว่าหนูทดลองถึง 5 เท่า และปัสสาวะเข้มข้นเป็นสองเท่าของหนูทดลองสีขาว สัตว์อื่นๆ รวมทั้งกิ้งก่า งู แมลงและนก ขับกรดยูริกออกมากกว่าปัสสาวะเหลว

สัตว์ฟันแทะและนกขนาดเล็ก เช่น นกหวีดกระบองเพชร มีช่องจมูกพิเศษที่ช่วยให้ลมหายใจเย็นลงก่อนจะหายใจออก ควบแน่นน้ำเพื่อการดูดซึมอีกครั้ง กิ้งก่าทะเลทรายจำนวนมากมีต่อมเกลือในจมูกที่ขับโพแทสเซียมและโซเดียมคลอไรด์ โดยสูญเสียน้ำเพียงเล็กน้อย

หนูจิงโจ้ไปทั้งชีวิตโดยไม่ได้ดื่มน้ำเปล่า พวกมันสามารถดักจับน้ำได้โดยการออกซิไดซ์อาหาร -- การรวมตัวของโมเลกุล -- เพื่อสร้างน้ำ เมล็ดหญ้าที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงหนึ่งกรัมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอาหารจะผลิตน้ำออกซิเดชั่นครึ่งหนึ่ง สัตว์ทะเลทรายขนาดเล็กจำนวนมากได้รับน้ำเพียงพอในอาหารที่พวกมันกิน เช่น หนูที่กินต้นกระบองเพชรที่เก็บน้ำและผลกระบองเพชร และนกที่กินแมลง กิ้งก่าขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Gila monsters เก็บน้ำไว้ในไขมันที่หางของมัน และเต่าทะเลทรายจะกักเก็บน้ำไว้ในกระเพาะปัสสาวะของพวกมัน ซึ่งสามารถดูดซึมกลับคืนมาได้เมื่อจำเป็น

การปรับตัวของพืชในทะเลทรายเพื่อรักษาความชื้น ได้แก่ เปลือกนอกหนาคล้ายข้าวเหนียวและใบลดลง หากมีใบ พืชในทะเลทรายหลายชนิดมีหนามที่ช่วยป้องกันสัตว์กินหญ้าและยังให้ร่มเงาอีกด้วย พืชทะเลทรายบางชนิดสามารถอยู่รอดได้ด้วยการตายเมื่อสภาพแวดล้อมแห้งเกินไป แต่ทิ้งเมล็ดไว้ด้วยสารเคลือบด้านนอกที่แข็งแรงซึ่งปกป้องเมล็ดไว้จนกว่าฝนจะตกลงมาอีกครั้ง เพื่อความอยู่รอด สัตว์กินพืชในทะเลทรายต้องรับมือกับการปรับตัวของพืชเหล่านี้

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับพืชทะเลทรายที่น่าสนใจ