Известно, что соотношение толщины мозгового вещества почки к корковому может сильно варьироваться у разных животных. У каких грызунов — пустынных или равнинных — отмечается большее соотношение мозгового вещества к корковому и более концентрированная моча? Объясните наблюдаемую закономерность с позиции строения нефронов. Предположите, каково соотношение толщины мозгового вещества почки к корковому у бобров по сравнению с другими грызунами умеренных широт. Ответ поясните.

Анализ графика

На графике показана зависимость максимальной концентрации мочи от отношения толщины мозгового вещества почки к корковому. Видно, что с увеличением этого отношения (переход от корковых нефронов к юкстамедуллярным) концентрация мочи увеличивается.

Ответ на вопрос

Пустынные грызуны имеют более развитое мозговое вещество почки (большее отношение толщины мозгового вещества к корковому) по сравнению с равнинными. Это связано с тем, что им необходима более концентрированная моча для сохранения воды в условиях сухого климата.

Объяснение закономерности:

• В почках животных есть два типа нефронов: корковые и юкстамедуллярные.
• Корковые нефроны имеют короткую петлю Генле, которая находится в корковом веществе.
• Юкстамедуллярные нефроны имеют длинную петлю Генле, которая уходит глубоко в мозговое вещество.
• Чем длиннее петля Генле, тем эффективнее реабсорбция воды и тем более концентрированной может быть моча.
• Пустынные грызуны эволюционно адаптировались к недостатку воды, поэтому у них преобладают нефроны с длинной петлей Генле, что увеличивает отношение мозгового вещества к корковому и позволяет вырабатывать более концентрированную мочу.

Соотношение у бобров:

Бобры — грызуны умеренных широт, обитающие вблизи водоемов. Их потребность в концентрировании мочи для экономии воды ниже, чем у пустынных грызунов. Поэтому можно предположить, что соотношение толщины мозгового вещества почки к корковому у бобров будет меньше, чем у пустынных грызунов, но, возможно, больше, чем у некоторых других грызунов умеренных широт, ведущих более водный образ жизни.

Пояснение: Точки на графике, отмеченные черными квадратами (грызуны), находятся в диапазоне отношения мозгового вещества к корковому от примерно 1.2 до 2.5, с концентрацией мочи от 4000 до 9000 мосм/л. Пустынные животные, скорее всего, будут располагаться в правой верхней части этого диапазона. Бобры, как полуводные животные, вероятно, будут иметь показатели, близкие к средним или чуть выше среднего для грызунов умеренных широт.