排泄とは
排泄(はいせつ、
英語: excretion)は、生物が体内で生成された老廃物や不要物を体外に放出するプロセスを指します。特に固体や液体の形で排出されることが重要視され、発汗や
呼吸による
二酸化炭素の放出は通常、排泄には含まれません。生物にとって有益な物質の放出は「
分泌」と呼ばれ、排泄と不明確な点もありますが、両者は異なる概念として理解されています。
動物における排泄
動物における排泄は、主に特定の臓器が老廃物を
解毒し、それを排出器官を通じて体外に送り出す形で行われます。これを「排出器官」または「排出系」と呼びます。
脊椎動物の典型的な排出器官は
腎臓であり、
尿として排泄を行います。
腎臓は多くの動物で複雑な構造を持ち、泌
尿器システムに進化しています。しかし、原始的な構造も存在し、例えば
節足動物ではマルピーギ管が排泄に関与しています。
昆虫の場合、マルピーギ小体を利用して代謝廃物を排出します。これらの代謝物は
拡散や輸送を介して管に集められ、最終的には
糞と共に体外へ排出されます。動物の排出器官は、典型的には
腎臓や鰓(
魚類の場合)などがあります。鰓は
アンモニアの排出に特化しており、特に硬骨
魚類はこの機能が顕著です。
また、
海鳥の中には
目の涙管を通じて余分な塩分を排出する能力を持つものもあり、これにより海
水を安全に摂取できます。一方、
哺乳類の皮膚腺も多くの物質、特に血液中の
重金属を排出する役割を果たしています。
哺乳類の排出プロセス
哺乳類では、
肝臓が排泄物の生成を主に担当します。
肝臓で形成された
尿素やビリルビンは、最終的に
腎臓から
尿として体外に排出されます。
尿は大部分が
水分で構成され、
健康な状態では
病原体は含まれていません。
尿は
水分が不足する状態でも使用されますが、摂取した塩塩分の排出には多くの
水分が必要のため、注意が必要です。
さらに、胆汁についても重要です。
肝臓で生成される胆汁は、食事に伴って
十二指腸に放出され、脂肪の
消化を助けますが、こちらにも老廃物が含まれています。胆汁には再利用される物質が多く含まれており、最終的には
糞便として体外に排除されます。
糞便は
消化吸収されなかった食物や、老廃物から構成されています。
植物における排泄
植物細胞では、一般的に老廃物は
液胞に蓄積されるため、動物のように積極的に排出することは少ないと考えられています。しかし高等植物の一部では葉に老廃物が集まり、枯葉として廃棄されるため、葉は排出器官としての役割も果たします。また、植物から放出される
樹液や蜜などは、
分泌物としての機能があります。
最終的に、排泄は生物の
健康と環境適応に不可欠な機能であり、各生物種によって多様なメカニズムと戦略が見られます。