Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 40. Адаптації тварин до умов харчування

Поміркуйте

  • Коли корова «жує жуйку», що насправді відбувається в її організмі?

Згадайте

  • Травний тракт, апендикс
  • Симбіотичні мікроорганізми кишечника
  • Хижаки й паразити
  • Фільтрація як спосіб харчування

У вивченні харчових зав'язків розрізняють еврифагію — харчування різноманітною їжею (рослинною й тваринною), стенофагію — харчування однорідною їжею, монофагію — харчування одним видом їжі, поліфагію — харчування різноманітною їжею (всеїдність), зоофагію й фітофагію.

Рослиноїдні тварини — фітофаги

У багатьох фітофагів еволюційно сформувався гризучий тип ротового апарату й різного роду пристосування до подрібнення, перетирання їжі. У різних рослиноїдних ссавців — це зубна система гризучого типу або зубний апарат, що перетирає їжу, у комах — це ротовий апарат, що гризе. Деякі тварини пристосовані до харчування соком рослин або нектаром квіток. Ротовий апарат у таких видів сформований у вигляді трубочки, за допомогою якої всмоктується рідка їжа.

Пристосування до харчування рослинами виявляються й на фізіологічному рівні. Особливо виражені вони у тварин, які харчуються грубими тканинами рослин, що містять велику кількість клітковини. Для розщеплення клітковини необхідний фермент целлюлаза, якого немає в хордових. В організмі більшості тваринних розщеплення клітковини здійснюється симбіотичними бактеріями й деякими найпростішими в кишечнику.

На переробці клітковини спеціалізовані жуйні копитні, шлунок яких має складну будову. У першому відділі — рубці — рослинна їжа зазнає впливу ферментів симбіотичних бактерій і найпростіших. Потім їжа потраплає в сітку, звідки відригається й удруге пережовується. У наступному відділі — книжці — їжа механічно подрібнюється. В останньому відділі шлунка — сичугу — їжа зазнає дії шлункового соку й далі переміщується в кишечник. Рослинна їжа розщеплюється набагато повільніше, ніж тваринна, тому в рослиноїдних хребетних довжина шлунково-кишкового тракту в 6-10 разів більша за довжину тіла.

В інших ссавців основним місцем переробки клітковини є товста кишка, особливо її сліпий виріст — апендикс. Хімічно ці процеси подібні до процесів травлення в рубці.

Перетравлювання клітковини за участі бактерій і найпростіших поширене й серед безхребетних тварин. У термітів, наприклад, ця функція здійснюється за допомогою найпростіших (джгутикових) і бактерій.

Тварини, що поїдають інших тварин, — зоофаги

Зоофаги мають специфічні пристосування до особливостей харчування. Їхній ротовий апарат часто пристосований до захоплювання й утримання жертви (мал. 40.1). В активних хижаків дуже розвинені нервова система, органи руху й органи чуттів. Травний тракт коротший, ніж у фітофагів.

У разі харчування тваринами, які мають щільні захисні покриви, формуються пристосування для їх руйнування. Наприклад, хижі молюски, які харчуються представниками того самого типу, «просвердлюють» їхні раковини за допомогою концентрованих мінеральних кислот, що виробляють спеціальні залози. Спеціалізовані зуби скатів («тертка») розчавлюють панцири голкошкірих і раковини молюсків.

Дізнайтеся більше

У корів масою 550-650 кг шлунок важить 75125 кг. Рубець корів являє собою м'язовий мішок, об'єм якого досягає 200 л.

Кишечник людини має близько 7 м завдожки. У травоїдної кози або вівці один лише тонкий кишечник завдовжки понад 20 м. У кішки довжина кишечника — до 2 м.

Об'єм апендикса в коня — близько 35 л.

Мал. 40.1. Зуби акул, китовий вус, ікла хижака, різці гризуна

На фізіологічному рівні адаптації зоофагів виявляються у специфічності дії ферментів, «налаштованих» на перетравлювання їжі тваринного походження. Наприклад, у деяких комахоїдних ссавців і птахів, амфібій, рептилій і в деяких водних хребетних у шлунку є фермент хітиназа, що гідролізує хітин.

Зуби

Щуки, дельфіни, жаби й багато інших тварин використовують зуби тільки для захоплення й утримання здобичі, а не для її подрібнення. Акули й піраньї гострими зубами розривають жертву.

Найскладніший зубний апарат мають ссавці. Їхні зуби диференційовані за формою і призначенням. Різці призначені для захоплення й первинної обробки їжі. Ікла є знаряддям захисту або нападу. Передкорінні й кутні зуби потрібні для остаточного подрібнення й перетирання їжі.

Форму й розвиток різних типів зубів визначає характер харчування. Наприклад, у хижаків краще розвинені ікла, у рослиноїдних — кутні зуби. У гризунів більші різці, які сточуються й постійно ростуть (мал. 40.1).

Харчування паразитів

У паразитичний спосіб харчуються деякі протисти (малярійний плазмодій, дизентерійна амеба), бактерії (дифтерійна паличка, холерний вібріон, стафілококи), безхребетні тварини (сисуни, стрічкові черви, аскариди, кровосисні комахи).

Ендопаразити використовують в їжу речовини, легкодоступні для засвоєння і які не потребують складного травлення (кров, напівперетравлений уміст травного тракту, м'які тканини); вони поглинають поживні рідини поверхнею тіла (стьожкові черви) або всмоктують через ротовий отвір (аскарида, сисуни).

Паразити, що харчуються кров'ю (членистоногі, п'явки, кажани), мають колючосисний ротовий апарат. У секреті слинних залоз у них утримуються антикоагулянти, що перешкоджають зсіданню крові.

Фільтрація

Багато гідробіонтів харчуються шляхом фільтрації. Це відціджування або осадження завислих у воді органічних часток і дрібних організмів. Такий спосіб харчування характерний для пластинчастозябрових молюсків, сидячих голкошкірих, асцидій, вусатих китів. Двостулкові молюски, морські жолуді відціджують їжу за допомогою війок або щетиноподібних вусиків. У вусатих китів цю функцію виконують ротові пластини — китовий вус (мал. 40.1). Набравши в рот води, кит проціджує її через пластини, а потім заковтує застряглих між ними дрібних ракоподібних.

Ключова ідея

Адаптації до умов харчування пов'язані з морфологією тіла й фізіологічними процесами.

Запитання та завдання

1. Чому тварини-фітофаги мають менш розвинену мускулатуру й менш рухливі, ніж тварини-зоофаги? 2. Як за кістковими рештками викопних ссавців можна визначити, чим вони харчувалися?