Задаче экономии воды подчинены и процессы пищеварения у пустынных животных.
Так, у овец специфика проявляется уже на стадии ротового пищеварения. У этих животных прием сухого корма не сопровождается усилением секреции слюнных желез смешанного типа, как это имеет место у всех других животных и человека. В формировании пищевого кома принимает участие только серозная слюна, выделяемая околоушными железами. Подчелюстная и подъязычная железы при приеме корма не активизируются. Интересно, что попадающий в ротовую полость песок также не вызывает усиления саливации, т. е. у пустынных овец нет того, что И. П. Павлов называл «отмывной слюной». У ягнят экспериментальное введение в ротовую полость мелкого песка вызывает классическую рефлекторную реакцию отторжения за счет усиленной саливации. Отмывающий эффект слюны у ягнят пропадает по мере их взросления, а у взрослых животных отсутствует полностью.
У других хорошо адаптированных к жизни в пустыне животных такой особенности ротового пищеварения не обнаружено. Так, пустынные песчанки после перевода с влажного корма на сухой демонстрируют классическую ответную реакцию застенных слюнных желез в форме усиления саливации. За счет усиления саливации они очищают ротовую полость от песка. Здесь будет интересным заметить, что у песчанок имеется своя особенность приема корма. Прежде чем взять корм в рот, песчанки тщательно отряхивают его от песка. Это поведенческая деталь имеет своей целью экономию слюны и, следовательно, воды.
Суммарный объем выделяемой слюны при приеме корма у всех пустынных животных меньше, чем, скажем, у собаки.
Общим свойством всех животных аридной зоны является и то, что у них количество выделяемого желудочного, поджелудочного и кишечного сока больше по сравнению с животными умеренных зон. Следовательно, пониженная саливация у них компенсируется секреторной активностью желудка, кишечника, а также застенными пищеварительными железами — поджелудочной железой и печенью. Поэтому химус тонкого отдела кишечника у аборигенов пустынь имеет жидкую консистенцию и представляется гомеостатичной средой даже в условиях экстремальных температур и дефицита воды.
Показательно, что в межуточном обмене пустынных животных вода используется с большой эффективностью. У каракульских овец объем воды, которая всасывается через слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта, в 2-3 раза превышает объем выпитой воды. Опыты с радиоактивной водой (помеченной тяжелым водородом) показали, что одна и та же молекула Н2О появляется в просвете желудочно-кишечного тракта до 10 раз, прежде чем она попадает в состав мочи или кала и выводится из организма.
У верблюда даже после 14-дневного лишения воды содержание воды в составе химуса тонкого отдела кишечника не изменилось и составляло около 97%. Кишечный гомеостаз поддерживался и за счет того, что поступление химуса в тонкий отдел кишечника из сычуга при дефиците воды сильно ограничивался.
У пустынных животных специфично и пищеварение в толстом отделе кишечника. Прежде всего, здесь происходит интенсивная абсорбция воды из химуса. У пустынных животных кал содержит намного меньше воды по сравнению с животными умеренного климата. Если у лабораторной крысы содержание воды в кале составляет 70%, то у кенгуровой крысы — всего 45%. Тот факт, что пустынные животные при депривации воды погибают от закупорки кишечника твердым калом, подчеркивает приоритетность экономии воды в метаболизме и важную роль толстого отдела кишечника в рационализации использования воды.
Еще одной специфической особенностью физиологии желудочно-кишечного тракта животных аридной зоны является его необычайно высокая экскреторная активность. Дефицит воды неизбежно приводит к повышению осмоляльности внутренней среды. Однако неизменность осмотического давления протоплазмы и межклеточной жидкости представляет одно из обязательных условий жизнедеятельности клетки. Повышение осмоляльности крови, лимфы и других биологических жидкостей несовместимо с жизнью высших животных. Именно по этой причине осмотическое давление крови выступает как жесткая константа гомеостаза. Каким же образом при дефиците воды удается удержать осмос в рамках физиологической нормы?
В обычных (неэкстремальных) условиях лишние соли и мочевина выводятся из животного организма через почки в составе мочи. У животных аридной зоны образуется небольшое количество мочи. Поэтому избыток солей и катаболитов у них удаляется другим путем, а именно через органы пищеварения.
У большой песчанки — удобного объекта для моделирования водного голодания — интенсивность диуреза чрезвычайно низкая. В отсутствие воды количество мочи у нее дополнительно сокращается. Но на этом фоне происходит 100%-ное увеличение зольности кала, т. е. функцию экскреции солей берет на себя желудочно-кишечный тракт и прежде всего толстый отдел кишечника. Кроме солей через стенку пищеварительного канала удаляется из организма и мочевина.
В целом, у животных аридной зоны зафиксирована высокая толерантность к мочевине. У пустынных грызунов концентрация мочевины в крови при дефиците воды возрастает 10-кратно без вреда для организма. При этом мочевина в больших количествах выделяется с калом. Мочевина экскретируется в составе различных пищеварительных соков (слюна, желудочный, кишечный, панкреатический сок, желчь) и непосредственно через слизистую оболочку по всей длине желудочно-кишечного тракта. При водном голодании мочевину в повышенных концентрациях находят даже в составе желудочного химуса.
Таким образом, система пищеварения у животных аридной зоны принимает активное участие в экономии воды и поддержании водно-солевого гомеостаза.