Разлики между растителноядни, месоядни и всеядни храносмилателни системи
Храносмилателните системи на тревопасните и месоядните животни се различават поради различния характер на диетата им.
Резюме на статията
Въведение
Начинът на храносмилане на животното зависи от неговия хранителен режим: месояден, тревопасен или всеяден. Например, не всички бозайници са месоядни, има и растителноядни бозайници, включително зайци, чинчили, морски свинчета и др.
Обикновено месоядните консумират животински тъкани, подобни на техните; следователно всичко, което тялото трябва да направи, е да разгражда тъканите и да абсорбира различните компоненти, които след това могат да се използват в телата на месоядни животни. Всеядните имат храносмилателна система, много подобна на тази на месоядните с добавяне на цекум (първа част на дебелото черво).
Тревопасните консумират растителни вещества, които се разграждат по-трудно от тъканите. Следователно тревопасните животни са разработили ферментационни системи, които съдържат специфична микрофлора, като микрофлората разгражда растителен материал, освобождавайки полезни хранителни вещества, които тревопасното животно използва.
Различни видове храносмилане
Месоядни животни
Тъй като месото се усвоява лесно, стомашната система от месоядни животни обикновено е къса и ясна. Те са моногастрични, което означава, че имат само един стомах (за разлика от стомаха на преживните животни, който има четири части). Поради лекотата, с която компонентите, необходими за растежа, се получават от храната, някои месоядни животни са загубили способността да ги синтезират (например котките не са в състояние да синтезират таурин).
Зъбите на месоядните животни са остри и здрави, което улеснява откъсването на месото от костите на плячката. Където е възможно, месото се разгражда допълнително от зъбите, за да се осигури максимална повърхност за храносмилане от ензимите на стомаха и тънките черва. Истинските месоядни животни нямат храносмилателни ензими в слюнката си.
Поради липсата на слюнчени ензими, храната прекарва малко време в устата на месоядното животно, бързо се поглъща и пътува през хранопровода. Езофагусът е тръба, която минава от фаринкса (задната част на устната кухина) до стомаха. Стените на хранопровода са защитени от увреждане на храната чрез разслоен плосък епител, разположен в надлъжни гънки, което също позволява на хранопровода да се разширява, когато храната достигне стомаха. Храната се предава по хранопровода чрез перисталтика, която представлява свиване и отпускане на надлъжните и кръговите мускули, изтласквайки храната към стомаха във вълнообразно движение.
Стомахът има множество роли в храносмилането, включително:
- Резервоар за храна
- Стерилизационна камера, поради ниското рН (високо съдържание на киселина - HCL)
- Бъркаща камера за смесване на храна с храносмилателни стомашни сокове a
- Първоначалната камера за смилане на протеини, предимно от пепсин - секретиран от епителната стена на стомаха.
Храната се премества в тънките черва, чрез перисталтика (т.е. чрез мускулни контракции). Тънкото черво е дълга, тясна тръба, чиято структура и епител увеличават максимално повърхността. Това е важно, тъй като тънките черва са основното тяло, в което ензимите се смилат. Храната продължава да пътува през тънките черва чрез мускулна контракция. Тънките черва могат да бъдат разделени на дванадесетопръстника, йеюнума и илеума. Панкреатичният канал свързва панкреаса с дванадесетопръстника - по-голямата част от храносмилателните ензими навлизат в тънките черва през този канал. За подпомагане на храносмилането на липидите, жлъчката се секретира от черния дроб (съхранява се в жлъчния мехур). Жлъчката емулгира липидите, придавайки им по-голяма повърхност, което увеличава ефективността на ензимите.
Тънките черва се присъединяват към дебелото черво, което се състои от цекума, дебелото черво и ректума. При месоядните животни цекумът няма функция (тъй като се използва при тревопасни/всеядни животни като камера за бактериална ферментация на растителен материал). Дебелото черво абсорбира минимум хранителни вещества от погълнатата храна; вместо това основната му роля е реабсорбцията на вода, витамини и електролити от сместа от храна, слюнка и стомашни и панкреатични сокове, които преминават. Това помага да се предотврати прекомерна загуба на вода и следователно дехидратация. Останките се екскретират от ректалния и аналния сфинктер.
Тревопасни животни
Тревопасните консумират само растителен материал, който е много труден за смилане. Нито едно гръбначно животно не прави ензим, способен да разгражда целулозата, твърдата захар, която образува клетъчните стени на растенията, което е жалко, тъй като храносмилането му произвежда глюкоза. Тъй като храната съдържа големи количества фибри, храносмилателният тракт на тревопасните е сравнително много по-дълъг от този на месоядните, тъй като фибрите са много по-трудни за смилане.
За да преодолеят този проблем, тревопасните животни са развили симбиотична връзка с популация от микрофлора, която обитава специализиран регион на червата за ферментация, например сляпа кишка или преживни животни. Микрофлорната популация на червата е в състояние да разгражда целулозата и да използва глюкозата за собствените си метаболитни нужди. Като загуба на този процес, популацията на микрофлората отделя летливи мастни киселини (например ацетат, бутират и пропионат), които тревопасното животно използва като източник на енергия. Производството на тези мастни киселини е известно като ферментация (ферментацията също произвежда топлина, която поддържа животното топло).
Има два вида ферментиращи тревопасни животни, тези, които ферментират в предното черво и тези, които ферментират в задните. Разликата между тях е ферментационната камера и органа, използван за ферментация; атрибутите на ферментационната камера обаче остават същите - анаеробни, много течност, регулирано рН, стабилно подаване на азот и правилна температура.
Ферментация в предстомаха
По-голямата част от ферментаторите преди стомаха са преживни животни (включително крави, овце, кози, волове и елени), които ферментират храната си, преди тя да достигне до „истинския“ им стомах. Стомахът на преживните животни се състои от четири кухини, които са търбухът, ретикулумът, омазумът и сичугът (истински стомах). Непреживните ферментатори на предни черва (напр. Камили, лами и китове) нямат четирите отделни камери; те просто имат промени в червата пред истинския стомах, които им позволяват да ферментират. Преживните животни усвояват храната по-ефективно от ферментаторите на задните черва, тъй като те са в състояние да консумират храната в търбуха - ферментационната кухина, позволяват микробно храносмилане, след това възстановяват храната и я дъвчат малко повече. Това означава, че докато погълнатата храна достигне абомасума, всички извличащи се хранителни вещества са метаболизирани (част от микрофлората на търбуха също може да бъде усвоена в сичуга, което увеличава хранителния прием).