Odżywianie się zwierząt

Aby organizm mógł rosnąć i rozwijać się, musi pozyskiwać związki budulcowe, energetyczne i regulujące. Zwierzęta są organizmami cudzożywnymi (heterotroficznymi), co oznacza, że nie wytwarzają potrzebnych substancji samodzielnie, ale, zjadając inne organizmy, pobierają je ze środowiska. Pokarm ten jest złożony z wielocząsteczkowych związków organicznych: białek, tłuszczów, cukróe oraz kwasów nukleinowych, których organizm heterotroficzny nie przyswaja. Dlatego związki organiczne są najpierw rozkładane do związków prostych (również organicznych) w procesie trawienia, który zachodzi pod wpływem enzymów trawiennych. Z powstałych związków organizm może budować nowe, potrzebne mu związki złożone.

Podział heterotrofów

Każdy rodzaj materii organicznej może stanowić pokarm dla jakiegoś gatunku zwierząt. W związku z tym wyróżniamy trzy główne kryteria klasyfikacji heterortofów.

Ze względu na wielkość spożywanego pokarmu zwierzęta dzieli się na makrofagi i mikrofagi przy czym odrębną grupę w tej klasyfikacji stanowią płynożercy. Przyjmując jako kryterium zróżnicowanie spożywanego pokarmu, wśród zwierząt wyróżnia się monofagi, oligofagi oraz polifagi. Z kolei ze względu na rodzaj pożywienia i sposób jego pozyskiwania wyróżnia się zwierzęta roślinożerne, mięsożerne, wszystkożerne i saprofagi. Oddzielną grupą są pasożyty, które odżywiają się kosztem innych organizmów

Trawienie pokarmu

Po pobraniu pokarmu rozpoczyna sie jego trawienie, a następnie wchłanianie. Trawienie może odbywać się wewnątrzkomórkowo lub zewnątrzkomórkowo. Trawienie wewnatrzkomórkowe polega na rozkładzie pokarmu bezpośrednio w komórkach. Usprawnia to przyswajanie pokarmu, ale pozwala na pobieranie tylko małych cząstek, gdyż zwierzę nie ma możliwości drobnienia pożywienia. W ten sposób pokarm trawią gąbki i wirki.

Trawienie zewnątrzkomórkowe pozwala na pobrania dużych porcji pokarmu, musi się jednak odbywać w układzie pokarmowym, co wiąże się z jego specjalizacją. Zachodzi ono pod wpływem wnzymów wydzielanych do światła przewodu pokarmowego. Produkty trawienia są wchłaniane do krwi lub limfy i dostarczane do komórek ciała zwierzęcia. Tam zachodzi trawienie wewnątrzkomórkowe, polegające na ostatecznym rozkładzie pobranego i strawionego pokarmu.

W rozwoju ewolucyjnym zwierząt obserwuje się stopniowo coraz większy udział trawienia zewnątrzkomórkowego. U niektórych zwierząt bezkręgowych (np. parzydełkowców) trawienie zewnątrzkomórkowe jest proporcjonalne do trawienia wewnątrzkomórkowego, u wszytskich kręgowców natomiast wyraźnie dominuje trawienie zewnątrzkomórkowe.

Plan budowy układu pokarmowego

Najprostrzą budowę ma układ pokarmowy w postaci ślepo zakończonej rury z licznymi uchyłkami umożiwiającymi rozprowadzanie pokarmu po całym ciele (np. wirki, przyrwy). Niestrawione resztki pokarmu są w nim usuwane przez otwór gębowy. Powoduje to, że do czasu zakończenia trawienia i usunięcia resztek jednej porcji pokarmu zwierzę nie może pobrać kolejnej porcji.

U większości grup zwierząt układ pokarmowy ma bardziej skomplikowaną budowę. Przybiera on postać drożnej, czyli otwartej z obu stron, rury - przewodu pokarmowego. Pożywienie sostaje się do niej przez otwór gębowy, a usuwane jest przez otwór odbytowy. Obróbka pokarmu zachodzi dużo sprawniej, gdyż jedna jego porcja może być strawiona w czasie, kirdy pobierana jest nastepna. Jednocześnie pobieranie nowej porcji pożywienia nie jest załoócine przez usuwanie resztek poprzedniej. W poczłatkowym odcinku przewodu pokarmowego występują wyspecjalizowane struktury służące do zdobywania pokarmu (np. przyssawki) i jego rozdrabniania (np. zęby). W kolejnym odcinku odbywa się trawienie pokarmu pod wpływem enzymów, a w dalszym - jego wchłanianie. W ostatnim odcinku przewodu pokarmowego formowany jest kał, który jest usuwany otworem odbytowym.

Ewolucja układu pokarmowego

Budowa układu pokarmowego związana jest ściśle z trybem życia zwierzęcia i stopniem zaawansowania jego rozwoju ewolucyjnego. U zwierząt, które poruszają sie szybko, tempo przemian metabolicznych również musi być szybkie. Muszą one pobierać większy ilości pokarmu, a proces jego trawienia i wchłaniania musi zachodziś bardzo sprawnie. Dlatego w rozwoju ewolucyjnym u kolejnych grup zwierząt doszło do modyfikacji budowy układu pokarmowego, a także zwiększenie powierzchni wchłaniania, przez np. pofałdowanie ścian jelita czy zwiększenie jego długości.

Drożny układ pokarmowy pojawia się po raz pierwszy u nicieni. Składa się on z trzech części: jelita przedniego, środkowego i tylnego. Najbardziej zróżnicowanym odcinkiem jest jelito przednie. Zaczyna się od jelita środkowego, a następnie do jelita tylnego kończącego się odbytem

U pierścienic układ pokarmowy uległ znacznemu udoskonaleniu. W jelicie przednim pojawiło się wole - rozszerzony odcinek służący do przechowywania pokarmu. Na granicy przełyku i jelita środkowego znajduje się żołądek, w którym zachodzi wstępne trawienie pokarmu. Mięśnie gładkie znajdujące się w ścianach przewodu pokarmowego pierścienic umożiwiają ruchy perystaltyczne. Są to skurcze przesuwające się wzdłuż ścian przewodu pokarmowego, które popychają porcje pożywienia.

U stawonogów niektóre odnóża głowowe przekształcien sa w narządy gębowe. Pojawiły się u niehc równeiż gruczoły służące do obróbki pokarmu. U gatunków lądowych są to gruczoły ślinowe, któych wydzielina nawilża pokarm. U stawonogów wodnych, jak również pozostałych zwierząt żyjących w wodzie gruczoły ślinowe nie wystepują. Poza tym stawonogi posiadają tez gruczoł wątrobowo-trzustkowy wydzielający enzymy trawienne. U owadów występuje wol w którym jest magazynowany pokarm i zachodzi wstępne trawienie.

Charakterystyczną cechą układu pokarmowgo mięczaków jest tarka. Narząd ten mieści się w gardzieli lub na języku i słuzy do zeskrobywania pokarmu. Głowonogi mają dodatkowow dwie rogowe szczęki okalające otwór gębowy, natomiast u małży tarka nie występuje, gdyż odżywiają się one zawiesiną organiczną

Najlepiej rozwinięty układ okarmowy występuje u kręgowców. Ich przewód pokarmowy zaczyna się otworem gębowym prowadzącym do jamy gebowej. Jest ona często wyposażone w zęby służące do chwytania i rodzielania pokarmu na porcje, a czasem też do jego rozdrabniania. Z kolei znajdujący się w jamie gębowej język miesza, a następnie przesuwa pokarm do dalszych odcinków układu pokarmowego. Pełni on również funkcję narządu zmysłu smaku. Częśc płazów za pomocą języka chwyta ofoary. W jamie gębowej kręgowców lądowych znajdują się ująsia gruczołów ślinowych (ślinianek), których wydzielina - ślina - nawilża i zmiękcza pokarm, zawiera też enzymy, które go częściowo trawią. Kolejnymi odcinakmi przewodu pokarmowego kręgowców są gardziel i przełyk, którymi pokarm jest przesuwany do żołądka. Tu następuje trawienie wstepne po którym pokarm dociera do początkowego odcinka jelita cienkiego, czyli dwunastnicy. Do dwunastnicy dochodzą przewody wątroby i trzustki. Produkowana w wątrobie żółć rozbija duże cząteczki tłuszczów na mniejsze, a enzymy trzustki przeprowadzają dalsze trawienie pokarmu. W następnych odcinkach jelita cienkiego zachodzi ostatni etap trawienia oraz wchłanianie pokarmu. Ich ściany pokrytesa kosmkami zwiększającymi powierzchnię wchłaniania. Ostatni odcinek przewodu pokarmowego to jelito grube, w którym nastepuje formowanie kału. Kończy się ono otworem odbytowym.

Opisany układ pokarmowy uległ w niektórych grupach kręgowców modyfikacjom. Np. u ptaków szczęka i żychwa pokryte są rogową pochwą i przekształcone w dziób, a przełyk prowadzi do obszernego wola, służącego nie tylko do magazynowania pokarmu, ale też do jego transportu (pokarm z wola może być zwracany). Żołądek ptaków składa się z dwóch części. Pierwsza z nich stanowi żołądek gruczołowy, w którym znajdują się gruczoły wydzielające enzymy traiwnne, drugą - żołądek mięsniowy, w którym znajdują się gastrolity - kamyki połykane przez ptaki. Skurcze ścian żołądka mięśniwoego powodują że gastrolity rozcierają pokarm. Zwierzęta te mają przyspieszoną perystaltykę jelit, w związku z czym pokarm, szybko przesuwa się przez ich przewód pokarmowy, a kał jest czesto usuwany. Dzięki temu nie zalego on w jelitach i nie zwiększta masy ciała.

Dla ssaków charakterystyczna jest specjalizacja zębów. Kształt, liczba i rozmieszczenie zebów zależą od rodzaju spożywanego pokarmu. Ponadto niektóre ssaki roślinożerne mają wielokomorowy żołądek, w którym żyja symbiotyczne mikroorganizmy trawiące celulozę zawartą w ścianach komórek roślinnych.

Mikroorganizmy w przewodzie pokarmowym

Tylko nieliczne gatunki zwierząt potrafią wytwarzać celulozę - enzym, który trawi celulozę budującą ściany komórkowe roślin. Dlatego u zwierząt roślinożernych i niektórych zwierząt wszystkożernych trawienie jest wspomagane przez endosymbioty - mikroorganizmy symbiotyczne występujące w ich przewodach pokarmowych. Sa nimi bakterie, pierwotniaki i grzyby, które wydzilają enzymy rozkładające celulozę. Endosymbionty stanowią tzw. florę jelitową, konieczną dla zdrowia i dobrej kondycji zwierzęcia. Są m.in. barierą uniemożliwiająca rozwój bakterii chorobotwórczych. Ponadto utrzymują właściwe środowisko w przewodzie pokarmowym, mogą stymulować wytwarzanie przeciwciał, a także wytwarzać substancje bakteriobójcze. Z kolei oślinożercy dostarczają endosymbiotom rozdrobnione rośliny i zapewniają im środowisko życia.

W przewodzie pokarmowym owadów odżwijcych sie drewnem np. termitw trawienie wspomagają grzyby i wiciowce. W czterokomorowych żołądkach ssaków przeżuwających np. krowy, łosia, żyrafy, żyją pierwotniaki, któe rozkładają drewnp. Same zaś po przejściu do dalszych odcinków przewodu pokarmowego stanowią źródło białka dla zwierzęcia.

Bardzo ważną rolę odgrywają symbioty występujące w jelicie grubym człowieka. Trawią one te części treści pokarmoweh, które nie zostały strawione we wcześniejszych odcinkach przewodu pokarmowego, ponadto wytwarzają witaminę K oraz niektóre witaminy z gupy B