Третья пищеварение у жвачных

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ РАСТИТЕЛЬНОЯДНЫХ

Вслед за приемом и поглощением корма следует этап расщепления сложных полимерных структур до мономеров. Это происходит под влиянием гидролитических ферментов. Образующиеся мономеры всасываются во внутреннюю среду организма. Начальный этап ассимиляции пищи, т. е. превращение исходных пищевых структур в компоненты, лишенные видовой специфичности и пригодные к всасыванию и участию в промежуточном обмене, обозначается как процесс пищеварения.

Способность разных видов животных усваивать корма определенного качества сформировалась в ходе эволюции. В связи разным характером питания и разными условиями жизни животных в процессе филогенеза по разному развивается и пищеварительный аппарат. Растительная пища менее питательна, чем животная, и поэтому травоядные животные вынуждены поглощать значительно больше корма, чем плотоядные. Так, корова весом 600−700 кг съедает в день около 100 кг корма. В связи с этим у травоядных пищеварительный тракт значительно длиннее, чем у плотоядных. Вот некоторые данные, показывающие различия в отношении длины туловища к длине кишечника у различных видов животных.

Летучая мышь — 1:2 Кролик — 1:10 Горностай — 1:4 Лошадь — 1:12.

Собака — 1:5 Корова — 1:20.

Как видно, питание труднопереваримыми веществами, особенно богатыми клетчаткой, во всех группах животных приводит к удлинению пищеварительного канала и сопровождается развитием его дополнительных отделов. Особенно показателен в этом отношении пищеварительный тракт жвачных, в пищеварении которых огромную роль играют симбионты (бактерии и простейшие). Аналогичное усложнение пищеварительной системы отмечается и у мелких жвачных — задние отделы кишечника у мелких травоядных млекопитающих хорошо развиты и предназначены для протозойного и бактериального гидролиза целлюлозы.

На основании изучения пищеварительной системы можно сделать заключение, что основным направлением эволюции растительноядных видов, начиная с раннего миоцена (4-й период кайнозойской эры) был переход от белково-липоидного к клетчатковому питанию. Этот процесс был весьма ускорен за счет происходившего в период плиоцена процесса великого остепнения суши. Смена белкового типа питания на клетчатковый означает переход от питания высококалорийными, но труднодобываемыми кормами к потреблению малокалорийных, но легкодобываемых кормов. Этот переход привел к сокращению индивидуального участка и, следовательно, к уменьшению подвижности животных, к увеличению общего объема потребляемых кормов и к соответствующе^ му адаптивному морфофизиологическому изменению желудочно-кишечного тракта.

С упрощением отыскивания пищи упрощаются локомоторные органы, редуцируются органы чувств: обоняние, зрение, вкус. Изменяется и пищеварительная система. Так, с увеличением объема потребляемой пищи усиливается жевательная мускулатура. Изменяется при этом характер движения челюстей (перетирание), а в связи с этим преобразуется и зубной аппарат (бугорчатость заменяется складчатостью). Происходит редукция чувствительных сосочков языка, увеличивается размер пищеварительной трубки, увеличивается длина тонкого и толстого отделов кишечника. Изменяется печень, и, поскольку при поедании малокалорийной пищи желчь должна выделяться непрерывно, это в ряде случаев приводит к редукции желчного пузыря (у лошадей, лосей, оленей, верблюдов). Адаптация пищеварительного аппарата произошла в полном соответствии с классическими представлениями, идущими от Кювье (1812), который считал, что при смене условий существования органы одной системы преобразуются более или менее синхронно в одном и том же направлении. Это положение хорошо иллюстрируется на примере адаптивных перестроек отделов пищеварительного тракта.

Таким образом, часть млекопитающих в процессе исторического развития перешла на питание растительными кормами, которые резко отличаются от кормов животного происхождения.

• 1. Растительные корма легко доступны для потребления, но не столь выгодны для переваривания и усвоения.
• 2. Растительные корма значительно уступают кормам животного происхождения по питательной ценности.
• 3. Растительные корма содержат, в отличие от животных кормов, большой процент углеводов, в том числе труднопереваримых (целлюлоза, гемицеллюлоза и др.).
• 4. Основной структурный компонент тела растений — целлюлоза (клетчатка) у большинства животных не расщепляется из-за отсутствия в пищеварительных соках фермента целлюлазы. Этот фермент синтезируется лишь бактериями, простейшими и некоторыми беспозвоночными. Что касается млекопитающих, то они не способны синтезировать целлюлазу. Поэтому использование млекопитающими растений в качестве пищи может быть реализовано только с помощью микроорганизмов-симбиотов, способных синтезировать и секретировать целлюлазу.
• 5. Растительные корма характеризуются низким содержанием протеина и липидов и, что особенно существенно, бедным аминокислотным составом. Питание грубыми растительными кормами повлекло за собой возникновение многих анатомо-физиологических преобразований органов пищеварения: изменение зубной системы, увеличение объема пищеварительного тракта, образование специальных камер (преджелудков и слепой кишки.