Adattamenti escretori in altri animali

Ogni organismo doveva risolvere il problema della rimozione dei prodotti metabolici non necessari. Nei protozoi, come le amebe e le pantofole, questi prodotti si diffondono semplicemente attraverso la membrana cellulare nell'ambiente, dove la loro concentrazione è inferiore. I protozoi d'acqua dolce hanno un problema particolare: eliminare l'acqua in eccesso, poiché il loro protoplasma, essendo ipertonico rispetto all'acqua dello stagno, tende ad assorbirla continuamente.

Ciò porterebbe inevitabilmente al gonfiore e alla rottura della cellula se tali protozoi non avessero un vacuolo contrattile, una piccola bolla situata nel protoplasma, che “pompa” l'acqua fuori dalla cellula con la stessa rapidità con cui l'acqua entra. Nell'Idra e in altri celenterati, il rilascio diretto dei prodotti metabolici avviene attraverso la membrana cellulare. Negli animali più grandi, il rilascio dei prodotti metabolici per diffusione non è sufficiente a prevenire l'accumulo di sostanze tossiche; c'è bisogno di vari dispositivi escretori speciali.

I platelminti hanno cellule di fiamma specializzate: singole cellule che assorbono il fluido dagli spazi circostanti e lo secernono nei tubuli escretori (escretori). I tubuli provenienti da più “cellule di fiamma” si fondono tra loro e alla fine si aprono attraverso il poro escretore. Il battito delle ciglia delle “cellule di fiamma” ricorda la vibrazione della fiamma di una candela, da qui il loro nome.

Nei lombrichi, in ogni segmento corporeo è presente una coppia di organi specializzati, i cosiddetti nefridi, che hanno funzione escretoria. Il Nephridium, a differenza delle “cellule fiamma” dei platelminti, è un tubulo aperto ad entrambe le estremità; la sua estremità interna si apre nel suo insieme in un imbuto provvisto di ciglia. Ogni tubulo è circondato da capillari, che consentono la rimozione dei prodotti di scarto dal sangue.

Quando il fluido, spinto dal battito delle ciglia nell'imbuto, passa attraverso il nefridio, l'acqua e sostanze come il glucosio vengono riassorbite e i prodotti di scarto vengono concentrati ed espulsi dal corpo. Il sistema escretore degli insetti è costituito da organi chiamati tubuli malpighiani, che si trovano nella cavità corporea e si aprono nel tratto digestivo. I prodotti metabolici si diffondono dalla cavità corporea in questi tubi e vengono rilasciati nel tratto digestivo, da cui escono insieme al cibo non digerito.

In tutti i vertebrati il ​​sistema urinario è sostanzialmente lo stesso. Nei vertebrati inferiori, i tubuli renali non si aprono nelle capsule di Bowman, ma nella cavità corporea, e quindi i loro organi escretori sono intermedi tra i nefridi dei lombrichi e i reni dei vertebrati superiori.

I vertebrati che vivono dentro o vicino al mare hanno sviluppato adattamenti speciali per rimuovere il sale. I pesci ossei, ad esempio, bevono acqua salata e poi secernono sale attraverso le branchie. Le tartarughe marine e i gabbiani possono secernere il sale bevendo acqua di mare utilizzando ghiandole saline specializzate situate nella loro testa. I dotti di queste ghiandole si aprono nelle cavità nasali o escono sulla superficie della testa.

L'evoluzione del sistema urinario è complicata dal fatto che in molti animali alcune parti di questo sistema sono strettamente correlate al sistema riproduttivo, per cui numerosi organi sono coinvolti in entrambe le funzioni. Questa connessione è così stretta che entrambi i sistemi sono spesso considerati insieme sotto il nome di sistema genito-urinario.