Вопрос 1. Какие наблюдаются способы добычи пищи у млекопитающих животных?
Млекопитающие подразделяются на: растительноядных - для них пищей служат зеленые части растений, семена, плоды; поедающих животную пищу сюда относятся насекомоядные, падальщики, хищники; всеядных. Однако строгого разграничения между этими группами нет. Так, растительноядные могут поедать и животную пищу. Например, еж в основном поедает животную пищу - насекомых, лягушек, мелких грызунов, яйца птиц, но может разнообразить свой рацион ягодами и фруктами.
Способы добывания пищи у млекопитающих разные. Простейший - подбирание корма с земли, как это делают полевки, мыши. Крот в поисках корма - насекомых и их личинок, с поразительной скоростью роет в земле лапами сложные подземные ходы. Куницы преследуют свою добычу, а кошки ловят ее из засады. Волк охотится, обезьяны сбирают фрукты, медведь или кот ловят рыбу и др.
Вопрос 2. Назовите функции пищеварения в организме.
Основными функциями пищеварительного тракта являются:
1. Секреторная - обеспечивающая выработку и выделение железистыми клетками пищеварительных соков (слюны, желудочного, поджелудочного, кишечного, желчи), содержащих ферменты и факторы (или вещества), обеспечивающие их высокую активность.
2. Моторная, или двигательная, - которая осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивает изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пищеварительными соками и передвижение.
3. Всасывательная - обеспечивающая перенос конечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов через слизистую оболочку из полости пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (кровь и лимфу).
4. Выделительная (экскреторная) - реализуемая посредством выделения из организма некоторых продуктов обмена (метаболитов), солей тяжелых металлов, лекарственных веществ;
5. Защитная - обеспечивающаяся барьерной функцией желудочно-кишечного тракта, осуществляющей защиту организма от вредных агентов (бактерицидное, бактериостатическое и дезинтоксикационное действие).
У организмов травоядных животных, питающихся трудноперевариваемой растительной пищей, в которой много клетчатки (целлюлозы), в ходе эволюции выработались особые способы её усвоения, так как в желудочно-кишечном тракте большинства травоядных не образуется фермент целлюлаза, расщепляющий целлюлозу до глюкозы. Наиболее распространённым способом является наполнение кишечника симбиотическими микроорганизмами, способными сбраживать целлюлозу и превращать её в пригодную для всасывания глюкозу. Таким способом переваривают целлюлозу многие млекопитающие.
Например, у жвачных животных отряда Парнокопытные симбионты (бактерии и инфузории, расщепляющие целлюлозу) находятся в передней части пищеварительного тракта, в основном в многокамерном желудке, т. е. там, где идёт переваривание, но у многих животных (у лошадиных из отряда Непарнокопытные, зайцеобразных, у термитов и др.) симбионты поселяются в задней части кишечного тракта - в слепой и толстой кишке, т. е. там, где идёт всасывание. Наряду с симбиотическим способом переваривания растительной пищи у многих видов наблюдается копрофагия, т. е. поедание своих фекалий, в результате чего переваренная масса вторично подвергается действию микроорганизмов. Копрофагия, например, свойственна гориллам, зайцеобразным и большинству грызунов. Она обеспечивает повторное усвоение азота из поглощенных кишечных симбионтов и витаминов, вырабатываемых ими.
Слюна хищников не содержит ферментов, так как хищники не разжевывают пищу, а разрезают ее мощными челюстями и заглатывают крупными порциями. Им нужен большой желудок. Он обширный, составляет 60 -70% от объема всей пищеварительной системы. Это объясняет то, что хищники способны принимать пищу до одного раза в неделю (так как им удается убить животное довольно редко). Длина тонкой кишки у хищников намного меньше (от 3х до 6ти размеров тела хищника), чем у травоядных (10-12 размеров тела). Толстая кишка хищников короткая и гладкая. У травоядных – длинная с неровной поверхностью.
У животных в процессе эволюции появились разные способы добывания питательных веществ. Многие водные животные добывают пищу, процеживая воду и отделяя от нее пищевую взвесь. Это так называемые фильтраторы. Их пища - главным образом детрит, то есть мельчайшие остатки разложившихся растений, грибов и животных, осевшие на дно или взвешенные в толще воды вместе с содержащимися в них бактериями, простейшими и другими микроорганизмами. К фильтраторам относятся представители самых разнообразных таксономических групп: губки, мшанки, двустворчатые моллюски, ракообразные, насекомые, асцидии.
Фильтраторы: 1 - губка; 2 - асцидия; 3 - беззубка
Большинство фильтраторов прикреплены к субстрату, либо малоподвижны. Чтобы уловить больше питательных веществ, некоторые виды расставляют своеобразные «ловчие сети» (венчик щупалец у актиний, венчик перистых лучей у морских лилий, пучки щетинок на верхней губе у личинок комаров и др.) и своими колебательными движениями увеличивают ток воды вокруг себя. Благодаря фильтрационной деятельности этих организмов в природе происходит биологическая очистка воды. Например, мидии, заселяющие 1 м2 дна, могут профильтровать за сутки до 280 м3 воды. Уникальную чистоту воды озера Байкал биологи объясняют фильтрационной деятельностью эпишуры - рачка-эндемика из низших ракообразных.
В следствии адаптации к тому или иному способу добывания пищи у животных выработались особые приспособительные свойства. Например, мелкие млекопитающие из отряда насекомоядных животных (еж, крот, землеройка, выхухоль) имеют длинную узкую морду. Их вытянутые вперед резцы способны, подобно щипцам, удерживать мелкую добычу (насекомых, червей, моллюсков и др.), а бугорчатые с острыми вершинами коренные зубы - дробить хитиновый покров насекомых и известковые раковины моллюсков. У грызунов имеется по два больших резца на верхней и нижней челюсти. Эти резцы лишены корней и растут в течение всей жизни, поскольку постоянно истираются твердой пищей. Хорошо развиты клыки у псовых и кошачьих.
Питание животных существенно отличается от питания растений. В зависимости от способа питания выделяют различные группы животных.
Пищеварительная система
По способу питания все животные гетеротрофы - организмы, употребляющие в пищу готовые органические вещества.Питание животных начинается с захвата и заглатывания пищи. У большинства многоклеточных животных имеется пищеварительная система. Она имеет вид трубки, называемой пищеварительным трактом. Пищеварительный тракт поделен на отделы: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник. Степки пищеварительного тракта выстланы эпителиальной тканью, которая содержит много желез, выделяющих слизь, пищеварительные соки и специальные вещества ферменты. Они поступают в кишечник и участвуют в переваривании пищи. К пищеварительной системе относят также печень и поджелудочную железу.
Процесс пищеварения у животных происходит в желудке и начальном отделе кишечника. Переваренная пища всасывается через эпителиальные клетки внутренней поверхностью кишечника, которая образует множество складок. Складки покрыты бесчисленными выростами - микроворсинками. Благодаря такому строению внутренняя поверхность кишечника увеличивается и питательные вещества быстрее всасываются. Каждая микроворсинка содержит сеть мельчайших кровеносных сосудов - капилляров, через которые питательные вещества из кишечника проникают в кровь. Кровеносная система обеспечивает перенос питательных веществ ко всем органам и тканям животных.
Растительноядные животные
Многие животные питаются только растительной пищей (побегами, семенами, плодами, нектаром), их называют растительноядные. Например, рыба толстолобик, белый амур, мыши, бурундуки, белки. Для срезания и размалывания растительной пищи приспособлены зубы животных. Так, у грызунов передние зубы имеют острые режущие края, которые никогда не стачиваются, потому что растут всю жизнь. У растительноядных животных длинный кишечник, так как растительная пища долго переваривается.
Хищники это животные, которые используют в пищу других животных. Примеры хищников среди насекомых стрекозы и жуки, среди рыб - окуни и акулы, среди птиц - ястребы и совы. Настигнуть и удержать жертву хищным животным помогают сильные конечности, хорошее зрение, мощные клыки. Пища хищников переваривается быстрее растительной, поэтому их кишечник короче.
Падальщики - это животные, употребляющие в пищу трупы животных. Например, грифы и гиены, жуки-мертвоеды.
Всеядные животные питаются и растениями, и животными. Это обезьяны, ежи, бурые медведи, кабаны и многие другие.
Откуда что берется?
Что мы себе представляем, когда речь заходит о добыче пропитания нашими меньшими братьями? Кто-то бесшумно крадется по пампасам, жадно высматривая беззащитное парнокопытное, которое, в свою очередь хлопотливо, но разборчиво пощипывая травку, тщательно изучает местность на предмет нападения хищников.
Кто-то сидит на камушке, провожая грустными глазами пролетающую мимо козявку, а когда та, решив, что благополучно проскочила опасную зону, сбавляет ход, жадно «стреляет» в нее своим длиннющим языком и, не жуя, проглатывает несчастную. Кто-то стремительно несется по морским глубинам с раскрытой пастью, куда попадает и съедобное, и несъедобное, а у кого-то просто стоит себе миска в углу, и откуда в ней берется еда – неважно.
Но в нашей природе встречаются звери, чьи способы добычи пищи настолько оригинальны, что достойны отдельного разговора. Этим животным и их забавному умению снискать себе хлеб насущный и посвящена данная статья.
Выдыхай, выхухоль!
Выхухоль знают все. Правда, для большинства вся информация об этом зверьке сводится лишь к названию – как только не склоняли злые языки бедную выхухоль, сколько анекдотов про нее насочиняли! Родителям на заметку: вот что значит дать отпрыску неудачное имечко. Но мы не будем издеваться над бедной выхухолью, а просто расскажем, как она питается.
Этот зверь предпочитает малоподвижных обитателей пресных водоемов: моллюсков, личинок насекомых, пиявок и прочую гадость, которую вы точно есть не станете. При этом выхухоль не носится суетливо по дну озера, выискивая добычу, та сама приходит в нужное место. Как же это происходит?
Всю свою сознательную жизнь выхухоль занимается тем, что, выкопав в донном иле десяток траншей, просто путешествует по ним, попутно собирая добычу. Летом пищи много и эта пища буквально табунами ломится в «окопы», привлеченная острым запахом мускуса, который зверек оставляет на стенках. Только вот, зимой объекты охоты становятся вялыми, ищут, где проще и легче переждать морозы. Но и тут выхухоль снова на высоте!
Зимой, прежде чем нырнуть на дно, выхухоль набирает внутрь побольше воздуха, а когда она передвигается по своим траншеям, то выпускает пузырьки равномерной цепочкой, и к ним еще добавляется воздух, «застрявший» в шерсти животного. Пузырьки собираются над траншеей под нижней поверхностью льда и образуют пустоты. В результате подо льдом, над донными траншеями выхухоли, создаются условия лучшей аэрации, что, в свою очередь, и привлекает сюда моллюсков, пиявок и даже мелкую рыбу, обещая им якобы комфортную зимовку. Ну, а выхухоли остается лишь регулярно путешествовать по своим траншеям, и собирать себе очередной завтрак или обед.
Бомба для страуса
Африканского стервятника природа наделила любовью к «живой» пище, но, как бы посмеявшись, наградила сравнительно маленьким и слабым клювом. Только и оставалось стервятнику, как уныло следовать за более сильными птицами-падальщиками, выковыривая своим хрупким инструментом жалкие остатки еды из тех мест, куда более солидные грифы просто не в состоянии просунуть свой могучий клюв.
Но хитрая птица нашла выход! Страусиные яйца, которые так хорошо видно сверху – вот подходящая пища для настоящего хищника, не желающего питаться объедками с чужих столов.
Мысль хорошая, но как же разбить толстую скорлупу? Яйцо страуса тяжелое, в обхвате неудобное, в воздух его не поднять. Продолбить клювом? – нереально! И тогда стервятник решил обучиться… искусству бомбометания.
Обнаружив яйцо, птица начинает кружить над ним в поисках подходящего камня. Прихватив булыжник поувестистей, но такой, чтобы не выпал раньше времени, стервятник вновь летит к яйцу, подбирается к нему поближе, прицеливается как может, и метает снаряд в цель.
Конечно, яйцо разбивается не сразу, да и попадания не всегда меткие. Но терпение и труд все перетрут. Рано или поздно «бомбардировка» делает свое дело, и на обед меленькому стервятнику достается огромное, свежее и вкусное яйцо страуса. Теперь главное – употребить его в пищу как можно быстрее, а то ведь дармоедов и в воздухе и на земле ох как много.
Клювастый копьеносец
Эту птицу недаром называют королем-рыбаком. Терпению и сноровке зимородка позавидуют самые прожженные рыболовы. Часами способен он сидеть на нависающей над водой ветке или на камышинке, или даже на кончике удилища одинокого рыбака, высматривая в воде свою добычу, и как будто зная, что где есть удочка, там ходит и прикормленная рыба. А как только птица обнаружит зазевавшуюся рыбешку, как тут же стрелой бросается в воду и мощным ударом клюва буквально пронзает свою жертву насквозь.
Кстати, как не ловок зимородок, а не всегда ему удается с первого раза насадить рыбешку на клюв. Иногда приходится делать несколько заходов. Но и на поимке рыбы проблемы, связанные с добычей корма, не заканчиваются. Теперь добычу надо как-то удержать налету. Ведь, во-первых, рыба может оказаться слишком большой и будет сильно перевешивать птицу, тянуть ее к земле. Во-вторых, кругом много конкурентов, тех же зимородков, никогда не брезгующих перехватить и отобрать добычу у своего собрата.
Такие столкновения не редки и всегда заканчиваются грандиозной дракой. Чтобы избежать конфликта и сохранить пойманную рыбу, зимородок обычно пытается быстро исчезнуть с места рыбалки. Несясь как метеор над водой, с насаженной на клюв рыбой, и крутя головой во все стороны (чтобы раньше заметить врагов), птица устремляется в глухую чащу, а оттуда, так сказать, предварительно «заметя след», – к своему гнезду. А вот как зимородок умудряется пролетать сквозь густые ветви деревьев, не сбавляя своей бешеной скорости – остается загадкой.
Медвежьи гнезда
Когда-то исследователи Дальнего Востока были буквально заинтригованы огромными, нелепыми гнездами, которые встречались в самых неожиданных местах, иногда по несколько штук на одном дереве. Причем в этих «гнездах» явно никто никогда не жил и жить не собирался, и для чего и кем они были построены – долгое время оставалось загадкой.
Впоследствии выяснилось, что сооружения эти – работа лап гималайских медведей. Когда мишка по нужде залезает на верхушку дерева, чтобы полакомиться его плодами, то тремя лапами он держится за ствол, а четвертой старается дотянуться до ветки с плодами. Поймав ветку, медведь просто отламывает ее, укладывает рядом с собой и аккуратно обирает плоды губами. Так ветка за веткой, на вершине дерева и собирается «гнездо».
Зелёные растения по способу питания — фо-тотрофы. На свету с помощью хлорофилла растения образуют органические вещества. Многоклеточные водоросли, как и одноклеточные , поглощают минеральные питательные вещества (вода, углекислый газ, минеральные соли) всей поверхностью тела. У высших наземных растений в процессе эво-люции для потребления этих же веществ сформировались две системы по-требления пищи — корневая и воздушная. Образующиеся путём фотосинте-за органические вещества (сахара) вместе с поглощёнными минеральными солями преобразуются в клетках растений в углеводы , белки , нуклеиновые кислоты , липиды и другие органические соединения, которые идут на пост-ройку тела растения.
У животных (гетеротрофов) в процессе эволюции появились разные способы добывания органических веществ. Некоторые водные животные до-бывают пищу, процеживая воду и отделяя от неё «пищевую взвесь». Это так на-зываемые фильтраторы. Их пища — главным образом детрит, т. е. мельчай-шие остатки разложившихся растений, грибов и животных , осевшие на дно или взвешенные в толще воды вместе с содержащимися в них бактериями, простейшими и другими микроорганизмами. К фильтраторам относятся представители самых разнообразных таксономических групп: губки , ракооб-разные , насекомые , двустворчатые моллюски , мшанки , асцидии .
Большинство фильтраторов прикреплены к субстрату либо малоподвижны. Чтобы уловить больше питательных веществ, они расставляют своеобразные ловчие се-ти (венчик щупалец у актиний , венчик перистых лучей у морских лилий , пучки ще-тинок на верхней губе личинок комаров и др.) и своими колебательными движениями увеличивают ток воды вокруг себя. Благодаря фильтрационной деятельности этих организмов осуществляется биологическая очистка воды. Например, мидии , засе-ляющие 1 м 2 дна, могут профильтровать за сутки до 280 м 3 воды. Уникальную чи-стоту вод озера Байкал биологи объясняют фильтрационной деятельностью рач-ка эпишуры .
Вследствие адаптации к тому или иному способу добывания пищи у жи-вотных выработались особые приспособительные свойства. Например, мелкие млекопитающие из отряда насекомоядных животных (ёж, крот, зем-леройка, выхухоль) имеют длинную узкую морду. Их вытянутые вперёд рез-цы способны, подобно щипцам, удерживать мелкую добычу (насекомых, червей, моллюсков), а бугорчатые с острыми вершинами коренные зубы — дробить хитиновый покров насекомых и известковые раковины моллюсков. У грызунов имеется по два резца на верхней и нижней челюстях. Эти резцы хорошо развиты, лишены корней и растут в течение всей жизни, поскольку постоянно истираются твёрдой пищей (рис. 3). У псовых и кошачьих хоро-шо развиты клыки.