經解剖學證實,駝峰儲存的是沈積的脂肪,而不是水囊。脂肪氧化產生的代謝水可以滿足駱駝生命活動的需要。所以有人認為駝峰其實儲存的是“固體水”。經測定,1g脂肪氧化後產生1.1g代謝水,壹個45kg駝峰相當於50kg代謝水。但事實上,脂肪的代謝離不開氧氣的參與,而在吸氧呼吸的過程中,從肺部流失的水分與脂肪代謝水不相上下。這個事實說明,羅峰根本起不到固體水庫的作用,而是壹個巨大的儲能器,為駱駝在沙漠中長途跋涉提供了物質保障。
駱駝的瘤胃被肌肉塊分割成幾個盲囊,即所謂的“水囊”。有些人認為,駱駝喝壹次水後,要在肚子裏儲存大量的水,才會感到口渴。其實那些水袋只能裝5 ~ 6L的水,和發酵飼料混在壹起,呈現壹種粘稠的綠色汁液。這些綠色汁液中的鹽濃度與血液中的鹽濃度大致相同,所以駱駝很難利用胃裏的水。而且水囊不能與瘤胃其他部分有效隔離,太小不能形成有效的蓄水庫。在解剖學上,除了駝峰和胃,沒有專門儲存水的器官。所以可以得出結論,駱駝是沒有蓄水池的。
2.失水條件下駱駝生命活動的水源。
K.Schmidt—Nielsen的研究結果表明,駱駝在得到水的時候不會喝太多的水,或者說,它們喝的水只是用來滿足和緩解當時的脫水,使體液恢復到正常的容量水平。由此看來,在不入水的情況下,駱駝維持生命活動所需的水分來自於體液的減少。正常的體液量減去最大脫水時的體液量,就是駱駝的體液系統所能提供的最大水量。在夏季沙漠中,駱駝可以忍受體重減少25% ~ 30%的脫水。對於壹只體重500kg的駱駝來說,意味著失水125 ~ 150 kg。反之,壹只500kg的駱駝,水“儲備”為125 ~ 150 kg。這顯然比人們認為的駝峰和水囊的蓄水功能要大得多。真正有“蓄水池”的是駱駝的體液系統,而不是絡風或水囊。
適應於駱駝的高抗脫水能力,駱駝的血液中有壹種特殊的高濃度蛋白質,這種蛋白質具有很強的保水能力。在駱駝極度脫水的情況下,這種血漿蛋白仍能維持血液中的水分,保證血液循環的正常運行,保證體核向體表的熱擴散,增加高溫脫水狀態下的生存力。
3.解決水分矛盾的結構和生理機制。
得水和失水是生物水分代謝的兩個方面。在極度缺水的沙漠中,水是生物生存面臨的最突出的矛盾。因此,對於沙漠中的生物來說,保證獲得水分和減少水分流失同樣重要。駱駝在長期的進化過程中,逐漸形成了壹套從結構到生理的適應機制,以減少水分流失。
3.1精致調溫模式
駱駝的溫度範圍很廣,適合晝夜溫差大、需要減少水分流失的沙漠環境。白天,駱駝的體溫隨環境溫度的升高而升高,最高可達465438±0℃,夜間隨環境溫度的降低而下降,最低可達34℃,體溫波動幅度為7℃,且在脫水狀態下這種波動越明顯。但並不能表現出駱駝恒溫的原始機制,而是基於恒溫的壹種更加細膩的體溫調節方式。
在高溫環境下,提高體溫可以降低動物身體與環境的溫差,減少外界熱量的流入。同時,駱駝體溫的升高也起到了儲存熱量的作用,而這部分儲存的熱量在夜間可以通過傳導和輻射擴散到周圍環境中來代替蒸發,其結果就是減少了維持恒定體溫可能帶來的蒸發和水分流失。壹只500kg駱駝的比熱為3.35 kJ/kg·k,溫度上升7℃相當於儲存1.26× 107 J,如果通過水分蒸發損失掉這些熱量,就損失了5L的水分。
3.2有效熱障
駝絨長而蓬松,在其體表形成有效的隔熱屏障。駝絨間停滯的空氣層影響傳導和對流,減少低溫時人體熱量的流失和高溫時外界熱量的流入。實驗表明,毛發粗細小於1cm的駱駝平均每天每100kg體重損失3L,而毛發長度為3 ~ 14 cm的駱駝每天每100kg體重僅損失2L。駝絨的有效隔熱作用間接減少了水分蒸發。
此外,駱駝的鼻粘膜面積大,增加了呼出氣體中水分的重吸收,減少了呼吸水分的流失;濃縮尿減少了排出廢物中的水的消耗;幹燥的糞便也起到了減少水分的作用。
在長期的進化中,駱駝適應了沙漠這種極度缺水的環境,形成了獨特的適應特征,既保證了體內“儲存”大量的水分,又保證了體內的水分不會過度流失,從而有效地解決了沙漠動物生存面臨的最突出的矛盾。同時,駱駝也作為適應高溫缺水環境的典型動物進行研究和討論。