Evolúcia tráviaceho systému u mäsožravcov a bylinožravcov. Evolučné zmeny v tráviacom systéme bylinožravcov
Rozdiely medzi všežravcami a frugivory: stručné porovnanie
SVALOVÝ SYSTÉM.
KONČATINY Štruktúra nôh bylinožravcov sa líši od stavby nôh dravcov a všežravcov tým, že bylinožravce, podobne ako ľudia, majú rovné nohy, prispôsobené na dlhé státie pri hľadaní a jedení. rastlinná potrava. U predátorov počiatočná poloha nohy nie sú rovné, ale s ohybom v oblasti kolenných a členkových kĺbov. To umožňuje predátorom pohybovať sa ticho a robiť silné skoky zo stoja, aby prekvapivo zaútočili na potenciálnu korisť.
ZAŽÍVACIE ÚSTROJENSTVO
SLINY dravcov neobsahujú enzýmy, pretože dravce potravu nežuvajú, ale krájajú ju silnými čeľusťami a prehĺtajú vo veľkých porciách. U bylinožravcov a ľudí obsahujú sliny enzýmy a proces trávenia začína v ústach.
EZOFAG u bylinožravcov a ľudí je úzky, pretože sa doň dostáva jedlo, ktoré už bolo rozžuté a zmäkčené slinami.
ŽALÚDOK dravcov je rozsiahly, tvorí 60-70% z celkového objemu zažívacie ústrojenstvo. U človeka tvorí žalúdok 21 – 27 % tráviaceho systému, u bylinožravcov je to menej ako 30 %. To vysvetľuje, že mäsožravce sú schopné jesť až raz týždenne (keďže sa im podarí zabiť zviera pomerne zriedka), zatiaľ čo bylinožravce a ľudia musia jesť niekoľkokrát denne, aby si zachovali životaschopnosť. Kyslosť žalúdka predátorov je oveľa vyššia ako u ľudí a bylinožravcov. U predátorov RN<1 или =1, в то время как у человека и травоядных РН = от 4 до 5.
DĹŽKA TENKÉHO ČREVA u predátorov a všežravcov je oveľa kratšia (od 3 do 6 veľkostí tela predátora) ako u ľudí a bylinožravcov (10-12 veľkostí tela).
Hrubé črevo mäsožravcov a všežravcov je krátke a hladké. U bylinožravcov a ľudí je dlhá s nerovným povrchom.
PEČEŇ dravcov a všežravcov má schopnosť neutralizovať vitamín A; pečeň bylinožravcov a ľudí nie je schopná vitamín A neutralizovať a jeho nadbytok môže spôsobiť otravu.
OBLIČKY mäsožravcov a všežravcov produkujú koncentrovaný moč. U bylinožravcov a ľudí produkujú menej koncentrovaný moč.
ŠTRUKTÚRA ÚST.
Bylinožravce aj ľudia majú svalnatejšie pery a jazyky ako mäsožravce a všežravce. Tieto vlastnosti sú určené na proces žuvania potravy, ktorý je vlastný bylinožravcom, ale nie mäsožravcom a všežravcom (tie môžu jedlo iba jemne rozdrviť). Vyvinuté svaly pier a jazyka bylinožravcov a ľudí pomáhajú presúvať potravu okolo úst na opakované obrusovanie plochými zubami. Ústny otvor bylinožravcov a ľudí je malý, čo je dôsledok vstupu potravy v malých porciách. U predátorov štruktúra čeľuste úst umožňuje veľmi široké otvorenie úst pre úspešný lov a rýchle prehĺtanie potravy.
TVÁROVÉ SVALY u ľudí a bylinožravcov sú dosť vyvinuté. Pretože tieto zvieratá a ľudia usilovne žuvajú potravu. U predátorov nie sú tvárové svaly vyvinuté. V tejto kategórii cicavcov sa uprednostňuje iba jeden smer pohybu čeľuste: vertikálny na rezanie mäsa obete.
ŠTRUKTÚRA ZUBU
Rezáky mäsožravcov a všežravcov sú krátke a smerujú k otvorenému koncu. Bylinožravce a ľudia ich majú dlhšie, širšie a plochejšie.
TESY dravcov a všežravcov sú dlhé, ostré a zakrivené. U bylinožravcov sú krátke a tupé (niektoré sú dlhšie kvôli ochrannej funkcii) a u ľudí sú krátke a tupé.
Stoličky predátorov sú zaostrené vo forme zubatých čepelí. U bylinožravcov a ľudí sú ploché s nodulárnymi sklíčkami.
VISION. Dravce väčšinou nerozlišujú farby a nerozoznávajú nehybné predmety. Ich vízia zachytáva najmä to, čo je v pohybe. Bylinožravce a ľudia ľahko rozlišujú mnoho farieb dúhy, ako aj nepohyblivé predmety. To naznačuje, že ich hlavný životný záujem o proces evolúcie sa sústredil na rastlinný svet, kde farba a tvar pomáhajú určiť požívateľnosť predmetov. Navyše väčšina predátorov a všežravcov má vynikajúce nočné videnie, zatiaľ čo mnoho bylinožravcov a ľudí nedokáže pri nedostatku svetla jasne vidieť okolité predmety.
OBDOBIA AKTIVITY A ODPOČINKU POČAS DŇA. Dravce a všežravce spia až 20 hodín denne. Hlavná činnosť prebieha v noci. Väčšina bylinožravcov cicavcov a ľudí je aktívna väčšinu dňa, najmä počas denného svetla. Mäsožravce a všežravce sú schopné jedným veľkým kŕmením poskytnúť telu výživu na niekoľko dní. Bylinožravce a ľudia musia jesť jedlo niekoľkokrát počas dňa.
REPRODUKCIA PONUKY. Obdobie gravidity potomstva u predátorov a všežravcov je 2-3 krát kratšie ako obdobie gravidity mláďat u bylinožravých cicavcov a človeka. Dravce a všežravce zvyčajne produkujú početné potomstvo z jedného tehotenstva. Zatiaľ čo bylinožravce a ľudia zvyčajne rodia jedno dieťa (v zriedkavých prípadoch 2). Potomkovia predátorov sa rodia slepí, zatiaľ čo mláďatá bylinožravcov sa rodia s otvorenými očami.
Všetky tieto podobnosti ilustrujú, že človek sa v procese evolúcie sformoval ako plodný tvor.
POROVNÁVACIA ANATÓMIA TRÁVANIA: rozsiahly článok
Článok napísal Milton Mills, MD
Porovnávacia anatómia stravovania
od Miltona R. Millsa, M.D.
Ľudia sú zvyčajne klasifikovaní ako všežravci alebo všežravci. Táto klasifikácia je založená na jednoduchej metóde „pozorovania“: ľudia zvyčajne jedia širokú škálu rôznych potravín. Stravu určitej skupiny obyvateľstva môžu zároveň ovplyvňovať faktory ako národná kultúra, tradície a výchova. Preto „pozorovanie“ nemusí byť najlepší spôsob, ako určiť pre človeka „najprirodzenejšiu“ stravu. Zatiaľ čo väčšina ľudí sa „správa ako všežravce alebo všežravce“, otázkou zostáva, či sú ľudia anatomicky uspôsobení na stravu, ktorá zahŕňa živočíšne, ale aj rastlinné potraviny.
Oveľa objektívnejšou metódou klasifikácie by bolo odkázať na anatómiu a fyziológiu ľudského tela. Cicavce sú anatomicky a fyziologicky prispôsobené na nájdenie/korisť a metabolizmus určitých druhov stravy. (Pri práci so zvieracími fosíliami sa zvyčajne študuje anatomická štruktúra, aby sa určilo, čo zviera jedlo.) Vieme teda, že medzi cicavcami sú mäsožravce (alebo mäsožravce, dravce), bylinožravce (alebo bylinožravce) a všežravce (alebo všežravce) a môžeme vysledovať, aké anatomické vlastnosti sú vlastné každej skupine z troch vyššie uvedených.
ÚSTNA DUTINA
Mäsožravce (alebo mäsožravce, dravce) majú schopnosť otvárať ústa (ústa) dokorán. To im pomáha vytvárať dostatočnú silu čeľuste na zajatie, zabíjanie a rozštvrtenie koristi.
Svalová hmota tvárovej časti nie je vyvinutá, pretože môže byť prekážkou širokého otvorenia úst a nebude výrazne prispievať k prehĺtaniu potravy.
U všetkých mäsožravých cicavcov je spodná čeľusť ovládaná jednoduchým kĺbom umiestneným v rovnakej rovine ako zuby. Tento typ kĺbu je najstabilnejší a je niečo ako os pákového mechanizmu tvoreného hornou a dolnou čeľusťou spojenou kĺbom.
Hlavným svalom, ktorý hýbe čeľusťou mäsožravca, je spánkový sval (v ruskej terminológii spánkový sval, ktorý ovláda čeľusť, pozn. prekladateľa). U mäsožravcov je tento sval veľký a tvorí väčšinu mäsa po stranách hlavy. Keď hladíme psa, hladkáme jeho spánkové svaly.
Spodná čeľusť mäsožravcov spravidla nemá takmer žiadnu svalovú hmotu. Jeho svaly (ktoré patria medzi žuvacie svaly: žuvacie a pterygoidy) nemajú pre mäsožravce žiadny význam a v dôsledku toho je samotná čeľusť plochá, nie masívna. Okrem toho sa spodná čeľusť mäsožravcov nemôže pohybovať dopredu a má tiež veľmi obmedzenú schopnosť pohybovať sa zo strany na stranu.
Keď mäsožravec zavrie čeľusť, šabľovité postranné zuby prechádzajú tesne vedľa seba nad a pod, čím vytvárajú prenikavý pohyb potrebný na oddelenie mäsa od kosti.
Zuby mäsožravcov sú nápadne preriedené, aby sa v nich nezasekávali časti potravy.
Predné zuby sú krátke a špicaté. Používa sa na chytanie bĺch a iné pomocné funkcie.
Tesáky sú veľmi dlhé, šabľovitého tvaru, takže môžu obeť bodnúť, zabiť a začať trhať.
Stoličky sú trojuholníkového tvaru, na konci mierne zúbkované a slúžia ako zúbkované čepele.
Vďaka pákovému kĺbu, keď mäsožravec zovrie čeľusť, jeho bočné zuby vytvárajú pohyb pripomínajúci čepele nožníc.
Sliny mäsožravcov neobsahujú tráviace enzýmy. Počas jedenia rýchlo hádžu jedlo dovnútra bez žuvania. Keďže potravou mäsožravcov sú bielkoviny, enzýmy, ktoré bielkovinovú hmotu rozkladajú, nemôžu byť v ústach kvôli nebezpečenstvu rozkladu samotných tkanív úst, mäsožravce nemusia miešať potravu so slinami. Stačí im jednoducho prehltnúť veľké kusy mäsa.
Podľa evolučnej teórie anatomická štruktúra spojená s bylinožravou stravou predstavuje neskoršie štádium vývoja cicavcov ako u mäsožravcov.
Bylinožravce majú dobre vyvinuté tvárové svaly, plné pery, otvorenie úst s nápadne obmedzenou schopnosťou otvárania a hustý, vyvinutý jazyk.
Pery spolu s lícnymi svalmi a jazykom pomáhajú umiestniť jedlo do úst a presúvať ho v ústach na žuvanie.
U bylinožravcov sa čeľustný kĺb nachádza nad rovinou zubov a hoci je táto poloha kĺbu menej stabilná ako pri pákovom type kĺbu u mäsožravcov, dáva oveľa väčšiu voľnosť čeľusti pri pohybe po zložitejších trajektóriách, ktorý je potrebný na dôkladné žuvanie rastlinnej potravy. Okrem vyššie uvedeného umožňuje toto usporiadanie čeľusťového kĺbu, aby sa bočné zuby horného a dolného radu navzájom dotýkali svojimi povrchmi a vytvorili brúsne platformy. (Tento typ čeľustného kĺbu má mimoriadny význam pre cicavce živiace sa rastlinami. Podľa vedcov prešiel postupnými vylepšeniami a počas evolučného procesu prešiel 15 rôznymi štádiami).
Spodná čeľusť (mandibula) u bylinožravcov je nápadne zväčšená, aby poskytla viac priestoru pre úpon dobre vyvinutých žuvacích svalov (žuvacie svaly a pterygoid – hlavné žuvacie svaly bylinožravcov). Tieto žuvacie svaly (žuvacie a pterygoidné svaly) držia spodnú čeľusť v polohe ako hojdačka, čo jej umožňuje kývať sa zo strany na stranu. Oveľa menej dôležitý je spánkový sval, ktorý uzatvára čeľusť. U bylinožravcov vytvára spodná čeľusť pri jedle výrazný pohyb zo strany na stranu. Čo je potrebné na žuvanie a mletie jedla.
Tvar zubov u bylinožravcov sa môže líšiť v závislosti od druhu rastlinnej potravy, ktorú konkrétny druh konzumuje. Avšak napriek skutočnosti, že tieto zvieratá môžu mať rôzny počet zubov určitých typov, zuby bylinožravcov majú podobnú štruktúru. Predné zuby (rezáky) sú zvyčajne ploché, široké a majú tupý, rydlový koniec. Špičáky môžu byť malé, ako sú konské, alebo veľké, ako sú hrochy, ošípané a niektoré primáty (mnohé používané na obranu), alebo dokonca úplne chýbajú.
Stoličky majú na základni zvyčajne štvorcový tvar, s pomerne plochým tuberkulárnym povrchom, ktorý sa mierne líši od druhu k druhu, aby sa zabezpečila funkcia brúsenia. Stoličky sa nemôžu posúvať po sebe nad a pod, aby vytvorili rezný pohyb mäsožravca, ale horné a dolné zuby sa môžu posúvať po sebe v horizontálnej rovine. Povrch stoličiek u bylinožravcov závisí aj od typu vegetácie, ktorú druh žerie.
Zuby sú umiestnené blízko seba: rezáky fungujú ako nástroj na hryzenie, za rezáky prichádza potrava na obrusovanie stoličkami. Dutina vytvorená vo vnútri zubov je dostatočne veľká na to, aby tam presunula rastlinnú potravu.
Bylinožravce dôkladne prežúvajú potravu a pohybujú ju pozdĺž škrípajúcich zubov pomocou jazyka a lícnych svalov. Dôkladnosť tohto procesu sa vysvetľuje potrebou rozložiť rastlinný materiál a zmiešať ho so slinami, ktoré majú u mnohých druhov bylinožravcov enzýmy. Proces štiepenia potravy začína v ústach (pomocou enzýmov, ktoré štiepia sacharidy).
ŽALÚDOK A TENKÉ ČREVO
Tieto orgány sú zásadne odlišné u mäsožravcov a bylinožravcov.
Mäsožravce majú jednoduchý, jednokomorový žalúdok pomerne veľkého objemu. Žalúdok mäsožravcov tvorí 60 až 70 % tráviaceho systému. Keďže mäso sa trávi pomerne rýchlo, tenké črevo, cez ktoré telo prijíma potravinové bunky, je dosť krátke. Jeho dĺžka je zvyčajne 5 - 6-násobok dĺžky tela zvieraťa. Keďže mäsožravce zabijú v priemere jedno zviera za týždeň, ich veľké žalúdky im umožňujú na jeden záťah zhltnúť čo najviac mäsa a potom ho rozložiť a stráviť počas následného odpočinku. Žalúdok mäsožravcov má špeciálnu schopnosť vylučovať hydrochlorid a udržiavať kyslosť pri pH1 - pH2. To umožňuje rozložiť proteíny a neutralizovať početné organizmy podobné baktériám, ktoré sú v hojnom množstve prítomné v mŕtvom mäse.
Vďaka vysokému zastúpeniu vlákniny v rastlinnej potrave trvá jej rozklad dlhšie a u bylinožravcov je gastrointestinálny trakt oveľa dlhší a často má pokročilejšie funkcie ako u mäsožravcov.
Bylinožravce, ktorých potrava pozostáva prevažne z rastlinnej hmoty s vysokým obsahom celulózy, sú nútené svoju potravu „fermentovať“ (rozkladať ju pomocou enzýmových baktérií), aby z nej lepšie extrahovali nutričnú zložku. Tu sú bylinožravce rozdelené do 2 kategórií: prežúvavce, tie, ktoré sa živia hrubšími
rastlinné potraviny a fermentujú ju v žalúdku a predžalúdku (fermentácia predžalúdka) a tie, ktoré jedia pomerne mäkkú rastlinnú potravu a fermentujú ju v hrubom čreve - fermentácia zadného čreva. Prežúvavce bylinožravce (fermentujúce v žalúdku a tenkom čreve) majú viackomorové žalúdky.
Bylinožravce 2. kategórie (živiace sa pomerne mäkkou rastlinnou hmotou) nepotrebujú viackomorový žalúdok. Zvyčajne majú jednoduchý jednokomorový žalúdok a pomerne dlhé tenké črevo. Tieto zvieratá fermentujú tie potraviny, ktoré obsahujú veľa vlákniny v hrubom čreve. Mnohé živočíšne druhy v tejto kategórii sa vyvinuli na zlepšenie procesu a účinnosti svojho gastrointestinálneho traktu pridaním enzýmov tráviacich sacharidy do ich slín. Pre takéto zvieratá (patriace do kategórie 2, živiace sa mäkkou rastlinnou potravou) by viackomorový žalúdok nebol potrebný. Živiny a kalorická energia by sa rozložili a stratili skôr, ako by sa dostali do tenkého čreva na absorpciu.
Tenké črevo bylinožravcov je 10-krát alebo viackrát dlhšie ako dĺžka ich tela.
TRUBIČKA
Hrubé črevo mäsožravcov je celkom jednoduché a krátke, jeho jedinou funkciou je vstrebávanie soli, elektrolytov a vody. U mäsožravcov má hrubé črevo približne rovnaký priemer ako tenké, a preto má obmedzenú schopnosť ukladať potravu. Toto črevo nie je veľmi dlhé a má hladký, nezvlnený tvar. Svaly sú rovnomerne rozložené pozdĺž stien, čím dodávajú črevu hladký valcovitý tvar. Mäsožravce majú v hrubom čreve množstvo mikroorganizmov, ktoré plnia funkciu rozkladu.
Pre bylinožravce je hrubé črevo vo všeobecnosti dôležitým orgánom, zodpovedným za vstrebávanie vody a elektrolytov, ako aj za tvorbu a vstrebávanie vitamínov a fermentáciu častí potravy s obsahom celulózy. Hrubé črevo bylinožravcov má zvyčajne väčší priemer ako tenké črevo a je dosť dlhé. U niektorých druhov bylinožravcov má hrubé črevo zvlnený tvar v dôsledku spôsobu, akým sú svalové vlákna usporiadané na stenách čreva a vytvárajú akoby zúženia. U niektorých druhov bylinožravcov je počiatočná časť hrubého čreva, slepé črevo, pomerne veľká a slúži ako hlavný alebo pomocný fermentačný orgán.
A ČO VŠEŽRAVCE?
Dá sa predpokladať, že všežravce (všežravce) by mali anatomické vlastnosti, ktoré im umožňujú konzumovať oba druhy stravy: mäsovú aj rastlinnú. Podľa evolučnej teórie je črevná štruktúra mäsožravcov primitívnejšia ako u bylinožravcov. Takže možno by bol všežravec mäsožravec s vylepšeným črevným traktom na trávenie rastlinnej potravy?
To je pravda, a to platí pre také druhy zvierat, ako sú medvede, mývaly a niektorí členovia čeľade psovitých. (Medvede budú brané ako príklad ako najvýraznejší predstavitelia anatomických všežravcov alebo všežravcov). Medvede sú klasifikované ako mäsožravce, ale v skutočnosti sú anatomicky klasifikované ako všežravce. Hoci jedia nejakú živočíšnu potravu, 70 % až 80 % potravy medveďa pochádza z rastlinnej potravy. (Výnimkou sú ľadové medvede, ktoré žijú v podmienkach prakticky bez vegetácie a jedia takmer výlučne živočíšnu potravu). Medvede nedokážu stráviť vegetáciu s vysokým obsahom celulózovej vlákniny a sú dosť vyberaví jedáci. Ich strava zahŕňa najmä šťavnaté výhonky a bylinky, podzemky a bobule. Mnohí biológovia sa domnievajú, že dôvodom, prečo sa medvede ukladajú na zimný spánok, je nedostatok ich hlavnej potravy – šťavnatej vegetácie v zimnom období. (Zaujímavé je, že ľadové medvede hibernujú v lete, keď nemôžu dostať svoju hlavnú potravu - tulene)
Vo všeobecnosti majú medvede anatomické vlastnosti mäsožravcov. Ich čeľustný kĺb je v rovnakej rovine ako ich zuby. Spánkový sval čeľuste je vysoko vyvinutý a dolná čeľusť nie je objemná (tvorí malý uhol žuvacie svaly a pterigoid).
Tenké črevo je krátke (menej ako 5 dĺžok medvedieho tela) ako u pôvodných mäsožravcov. Hrubé črevo je tiež krátke, ako u predátorov, jednoduché a hladké bez zvlnenia.
Najvýraznejším anatomickým znakom adaptácie na rastlinnú stravu sú zuby medveďov (a iných „anatomických“ všežravcov). Medvede majú predné zuby v tvare malých škvŕn, veľké tesáky, predné koreňové zuby hore a dole prebiehajú pozdĺž seba, aby vykonávali funkciu rezu - všetko vyššie uvedené je rovnaké ako u mäsožravcov, ale zadné stoličky získali štvorcový tvar s plochými vrcholmi a malými tuberkulami na mletie jedla.
Pazúry medveďov sú rovnaké ako u mäsožravcov – dlhé, silné, ostré pazúry a nie ploché, tupé ako u väčšiny bylinožravcov.
Zviera, ktoré loví, zabíja a požiera živočíšnu potravu, musí mať na plnenie funkcie predátora vhodné zbrane. A keďže medvede jedia zvieracie mäso, musia mať anatomické úpravy na zachytenie a zabitie koristi. Medveďom ich čeľuste, svaly a zuby umožňujú vyvinúť a vyvinúť silu potrebnú na zabitie a zabitie koristi, napriek tomu, že väčšinu ich stravy tvoria rastlinné potraviny. Hoci štruktúra čeľuste bylinožravca (kde je čeľustný kĺb vyššie ako rovina zubov) by medveďom umožnila efektívnejšie konzumovať rastlinnú potravu a rozširovať ich sortiment, je to oveľa slabší typ čeľuste ako kľukový mechanizmus mäsožravca. čeľusť. Čeľusť bylinožravcov sa dá pomerne ľahko vykĺbiť a to by im neumožnilo vydržať stres z boja s potenciálnou obeťou. V prírode by zviera s vykĺbenou čeľusťou buď zomrelo od hladu, alebo by sa samo stalo niekoho obeťou. Preto typ čeľuste bylinožravec nie je vhodný pre druh, ktorý čiastočne žerie mäso. Všežravce nemôžu prejsť na iný typ čeľuste, kým úplne neprejdú na rastlinnú stravu, inak by tomuto druhu hrozilo vyhynutie.
A ČO JA?
Ľudský gastrointestinálny trakt je podobný anatomickej štruktúre bylinožravého traktu. Pysky sú vyvinuté, ústny otvor je malý. Mnohé z týchto svalov tváre, ktoré sú opísané ako svaly mimiky, sú svaly, ktoré podporujú žuvanie. Hustý, svalnatý jazyk, potrebný na žuvanie potravy, slúžil aj na rozvoj reči. Čeľusťový kĺb sa nachádza nápadne nad rovinou zubov. Spánkový sval čeľuste má malú hmotnosť. Výraz "štvorcová čeľusť" pre niektorých mužov odráža objemnejšiu dolnú čeľusť dolnej čeľuste, v ktorej sa nachádza skupina vyvinutých žuvacích/pterygoidných žuvacích svalov. Ľudská brada sa môže pohybovať dopredu, aby pohybovala rezáky, a môže sa pohybovať zo strany na stranu, aby mlela jedlo.
Ľudské zuby majú podobnú štruktúru ako zuby bylinožravcov a na rozdiel od niektorých druhov opíc (ktorých tesáky sa zvyčajne používajú na ochranu), naše tesáky nie sú vyvinuté.
Naše zuby sú široké, ploché a zvyčajne blízko seba. Rezáky sú ploché v tvare tupo zahrotenej lopaty, vhodné na funkciu čistenia plodov. Predné a zadné stoličky sú štvorcového tvaru a ploché s malými zaoblenými hrbolčekmi na mletie jedla.
Ľudské sliny obsahujú enzým, ktorý rozkladá sacharidy: slinnú amylázu. Tento enzým zohráva rozhodujúcu funkciu pre rozklad a následné trávenie škrobových látok. Hltan (pažerák) u ľudí je úzky, prispôsobený na prehĺtanie malých porcií dobre rozžutej potravy. Ak sa človek pokúša jesť v zhone, alebo prehĺta veľké porcie jedla, najmä vláknitého, zle rozžuvaného jedla (najmä veľké kusy mäsa), môže sa ľahko zadusiť.
Ľudský žalúdok je jednokomorový, s miernou kyslosťou. Ak klinická analýza určí, že pacient má kyslosť (pH) žalúdka s prítomnosťou potravy pod 4-5 (čím nižšie pH, tým vyššia kyslosť), je to dôvod na obavy.
Objem ľudského žalúdka je 21-27% z celkového objemu gastrointestinálneho traktu. Náš žalúdok funguje ako nádoba na miešanie potravy a jej riedenie tekutinou, pričom reguluje tok tejto zmesi do tenkého čreva. Ľudské tenké črevo je dlhé. Je 10-11x dlhšia ako dĺžka ľudského tela (naše tenké črevo má cca 7,5 - 10 metrov. Dĺžka ľudského tela sa meria od temena hlavy po najnižší bod chrbtice a je 0,75 - 1 meter u dospelého človeka).
Ľudské hrubé črevo má v dôsledku svalových zovretí zvlnený tvar, rovnako ako u bylinožravcov, má väčší priemer ako tenké črevo a je relatívne dlhé. Hrubé črevo absorbuje vodu a elektrolyty a produkuje a absorbuje vitamíny. Okrem toho v ňom prebieha intenzívny proces fermentácie vláknitých rastlinných potravín s uvoľňovaním a vstrebávaním energie (vo forme prchavých mastných kyselín s krátkym molekulárnym reťazcom – volatilné SCFA). Podrobnej štúdii o procese fermentácie a absorpcie metabolických produktov v ľudskom hrubom čreve sa začala venovať vážna pozornosť len nedávno.
ZÁVER
Pozorovali sme, že ľudský gastrointestinálny trakt patrí k typu „presvedčených“ bylinožravcov. Ľudstvo ako živočíšny druh nemá prechodné anatomické črty, ktoré možno nájsť u všežravcov, ako sú medvede alebo mývaly. Porovnaním ľudského gastrointestinálneho traktu s gastrointestinálnym traktom bylinožravcov, všežravcov a mäsožravcov sme presvedčení, že ľudský gastrointestinálny trakt je prispôsobený na čisto rastlinnú stravu.
Svaly tváre
Typ čeľuste
Umiestnenie čeľustného kĺbu
Pohyb čeľuste
Hlavný sval, ktorý pohybuje čeľusťou
Veľkosť otvorených úst vo vzťahu k veľkosti hlavy
zuby (predné)
Zuby (tesáky)
Zuby (stoličky)
Žuvanie
Sliny
Typ žalúdka
Kyslosť žalúdka
Objem žalúdka
Dĺžka tenkého čreva
Dvojbodka
Pečeň
Obličky
Nechty
Po príjme a absorpcii potravy nasleduje štádium rozpadu zložitých polymérnych štruktúr na monoméry. K tomu dochádza pod vplyvom hydrolytických enzýmov.
Vzniknuté monoméry sa vstrebávajú do vnútorného prostredia organizmu. Počiatočná fáza asimilácie potravy, t. j. premena počiatočných potravinových štruktúr na zložky, ktoré nemajú druhovú špecifickosť a sú vhodné na absorpciu a účasť na intermediárnom metabolizme, sa označuje ako proces trávenia.
Schopnosť rôznych živočíšnych druhov tráviť potravu určitej kvality sa formovala počas evolúcie. V dôsledku odlišného charakteru výživy a odlišných životných podmienok zvierat v procese fylogenézy sa odlišne vyvíja aj tráviaci aparát. Rastlinná strava je menej výživná ako živočíšna, a preto sú bylinožravce nútené prijímať podstatne viac potravy ako mäsožravce. Krava s hmotnosťou 600-700 kg teda zje asi 100 kg krmiva denne. V tomto smere majú bylinožravce oveľa dlhší tráviaci trakt ako mäsožravce. Tu sú niektoré údaje ukazujúce rozdiely v pomere dĺžky tela k dĺžke čreva u rôznych živočíšnych druhov.
Netopier - 1:2
Králik - 1:10
Hermelín – 1:4
Kôň - 1:12
Pes - 1:5
Krava - 1:20
Ako vidíte, kŕmenie nestráviteľnými látkami, najmä bohatými na vlákninu, u všetkých skupín zvierat vedie k predlžovaniu tráviaceho kanála a je sprevádzané rozvojom jeho ďalších častí. Osobitne výpovedný je v tomto smere tráviaci trakt prežúvavcov, pri trávení ktorého zohrávajú obrovskú úlohu symbionty (baktérie a prvoky). Podobná komplikácia tráviaceho systému sa pozoruje u malých prežúvavcov – zadné črevá malých bylinožravých cicavcov sú dobre vyvinuté a určené na protozoálnu a bakteriálnu hydrolýzu celulózy.
Na základe štúdia tráviaceho systému môžeme konštatovať, že hlavným smerom evolúcie bylinožravých druhov, počínajúc začiatkom miocénu (4. obdobie kenozoika), bol prechod od bielkovinovo-lipidovej k vlákninovej výžive. Tento proces sa výrazne urýchlil v dôsledku procesu veľkej stepifikácie krajiny, ku ktorému došlo v období pliocénu. Zmena proteínového typu stravy na vlákninovú znamená prechod od konzumácie vysokokalorických, no ťažko dostupných potravín ku konzumácii nízkokalorických, no ľahko získaných potravín. Tento prechod viedol k zmenšeniu individuálnej plochy a následne k zníženiu pohyblivosti zvierat, k zvýšeniu celkového objemu skonzumovanej potravy a k tomu zodpovedajúcej adaptačnej morfofyziologickej zmene v gastrointestinálnom trakte.
So zjednodušením hľadania potravy sa zjednodušujú pohybové orgány a zmenšujú sa zmyslové orgány: čuch, zrak, chuť. Zmení sa aj tráviaci systém. S nárastom objemu konzumovaného jedla sa teda posilňujú žuvacie svaly. Zároveň sa mení charakter pohybu čeľustí (brúsenie) a v súvislosti s tým dochádza k premene aj zubného aparátu (tubercia sa nahrádza skladaním). Zmenšujú sa senzorické papily jazyka, zväčšuje sa veľkosť tráviacej trubice a zväčšuje sa dĺžka tenkého a hrubého čreva. Pečeň sa mení a keďže pri nízkokalorickej potrave sa žlč musí uvoľňovať priebežne, vedie to v niektorých prípadoch k zmenšeniu žlčníka (u koní, losov, jeleňov, tiav). Adaptácia tráviaceho ústrojenstva prebiehala úplne v súlade s klasickými myšlienkami pochádzajúcimi od Cuviera (1812), ktorý veril, že pri zmene životných podmienok sa orgány jedného systému premieňajú viac-menej synchrónne v rovnakom smere. Túto situáciu dobre ilustruje príklad adaptívnej reštrukturalizácie častí tráviaceho traktu.
Niektoré cicavce tak v procese historického vývoja prešli na kŕmenie rastlinnými potravinami, ktoré sa výrazne líšia od potravín živočíšneho pôvodu.
1. Rastlinné potraviny sú ľahko dostupné na konzumáciu, ale nie sú také prospešné pre trávenie a vstrebávanie.
2. Rastlinné krmivá sú vo výživovej hodnote výrazne horšie ako krmivá živočíšneho pôvodu.
3. Rastlinné krmivá obsahujú na rozdiel od krmív pre zvieratá veľké percento sacharidov, vrátane nestráviteľných (celulóza, hemicelulóza a pod.).
4. Hlavná stavebná zložka rastlinného tela, celulóza (vláknina), sa u väčšiny živočíchov neodbúrava v dôsledku absencie enzýmu celulázy v tráviacich šťavách. Tento enzým syntetizujú iba baktérie, prvoky a niektoré bezstavovce. Pokiaľ ide o cicavce, nie sú schopné syntetizovať celulázu. Využitie rastlín ako potravy cicavcami je preto možné realizovať len pomocou symbiotických mikroorganizmov schopných syntetizovať a vylučovať celulázu.
5. Rastlinné potraviny sa vyznačujú nízkym obsahom bielkovín a lipidov a, čo je obzvlášť dôležité, zlým zložením aminokyselín. Konzumácia vlákniny rastlinnej stravy mala za následok mnohé anatomické a fyziologické premeny tráviacich orgánov: zmeny v zubnom systéme, zväčšenie objemu tráviaceho traktu a vytvorenie špeciálnych komôr (predžalúdok a slepé črevo).
V prirodzených spoločenstvách spolu žijú zvieratá rovnakého a rozdielneho druhu a vzájomne sa ovplyvňujú. V procese evolúcie sa medzi zvieratami vytvárajú určité vzťahy, ktoré odrážajú spojenia medzi nimi. Každý živočíšny druh plní špecifickú úlohu v spoločenstve vo vzťahu k iným živým organizmom.
Najzrejmejšia forma vzťahu medzi zvieratami je dravosť. V prirodzených spoločenstvách sú bylinožravce, ktoré požierajú vegetáciu, a sú mäsožravce, ktoré chytajú a jedia iné zvieratá. Vo vzťahoch konajú bylinožravce obetíami a mäsožravce - predátorami. Okrem toho má každá obeť svojich predátorov a každý predátor má svoj vlastný „množinu“ obetí. Levy lovia napríklad zebry a antilopy, ale nie slony ani myši. Hmyzožravé vtáky lovia len určité druhy hmyzu.
Dravce a korisť sa vyvinuli, aby sa navzájom prispôsobili, takže niektorí majú vyvinuté štruktúry tela, ktoré im umožňujú lepšie chytať, zatiaľ čo iní majú štruktúru, ktorá im umožňuje lepšie utiecť alebo sa skryť. Výsledkom je, že dravce chytajú a jedia len tie najslabšie, najchorľavejšie a najmenej prispôsobené zvieratá.
Predátori nie vždy jedia bylinožravce. Existujú predátory druhého a tretieho rádu, ktoré jedia iných predátorov. Toto sa často vyskytuje medzi vodnými obyvateľmi. Niektoré druhy rýb sa teda živia planktónom, iné týmito rybami a množstvo vodných cicavcov a vtákov požiera tie druhé.
konkurencia- bežná forma vzťahov v prírodných spoločenstvách. Konkurencia je zvyčajne najintenzívnejšia medzi zvieratami rovnakého druhu žijúcimi na rovnakom území. Majú rovnakú potravu, rovnaké biotopy. Konkurencia medzi zvieratami rôznych druhov nie je taká intenzívna, pretože ich životný štýl a potreby sú trochu odlišné. Takže zajac a myš sú bylinožravce, ale jedia rôzne časti rastlín a vedú odlišný životný štýl.
Potomkovia živých bytostí sú veľmi podobní svojim rodičom. Ak sa však zmení prostredie živých organizmov, môžu sa výrazne zmeniť aj oni. Napríklad, ak sa klíma postupne ochladzuje, niektoré druhy môžu z generácie na generáciu získať čoraz hustejšie vlasy. Tento proces sa nazýva evolúcie. Počas miliónov rokov evolúcie môžu malé zmeny, ktoré sa hromadia, viesť k vzniku nových druhov rastlín a živočíchov, ktoré sa výrazne líšia od svojich predkov.
Ako prebieha evolúcia?
Evolúcia je založená na prirodzenom výbere. Stáva sa to takto. Všetky zvieratá alebo rastliny patriace do rovnakého druhu sa od seba stále mierne líšia. Niektoré z týchto rozdielov umožňujú ich majiteľom lepšie sa prispôsobiť životným podmienkam ako ich príbuzní. Napríklad niektorý jeleň má obzvlášť rýchle nohy a zakaždým sa mu podarí ujsť pred predátorom. Takýto jeleň má väčšiu šancu prežiť a mať potomstvo a schopnosť rýchleho behu môže preniesť na svoje mláďatá, alebo, ako sa hovorí, ich zdediť.
Evolúcia vytvorila nespočetné množstvo spôsobov, ako sa prispôsobiť ťažkostiam a nebezpečenstvám života na Zemi. Napríklad semená pagaštanu získali časom škrupinu pokrytú ostrými tŕňmi. Ostne chránia semienko, keď padá zo stromu na zem.
Aká je rýchlosť evolúcie?
Predtým mali tieto motýle ľahké krídla. Pred nepriateľmi sa schovávali na kmeňoch stromov s rovnakou svetlou kôrou. Avšak asi 1% týchto motýľov malo tmavé krídla. Prirodzene, vtáky si ich okamžite všimli a spravidla ich zjedli skôr ako ostatní
Zvyčajne evolúcie postupuje veľmi pomaly. Existujú však prípady, keď druh zvieraťa prechádza rýchlymi zmenami a netrávi na tom tisíce a milióny rokov, ale oveľa menej. Napríklad niektoré motýle za posledných dvesto rokov zmenili svoju farbu, aby sa prispôsobili novým životným podmienkam v oblastiach Európy, kde vzniklo mnoho priemyselných podnikov.
Asi pred dvesto rokmi sa v západnej Európe začali stavať továrne na uhlie. Dym z továrenských komínov obsahoval sadze, ktoré sa usadili na kmeňoch stromov a tie sčerneli. Teraz sú motýle svetlej farby nápadnejšie. Ale len málo motýľov s tmavými krídlami prežilo, pretože vtáky si ich už nevšímali. Od nich pochádzali ďalšie motýle s rovnakými tmavými krídlami. A teraz väčšina motýľov tohto druhu žijúcich v priemyselných oblastiach má tmavé krídla.
Prečo niektoré živočíšne druhy vyhynú?
Niektoré živé bytosti sa nedokážu vyvinúť, keď sa ich prostredie dramaticky zmení, a v dôsledku toho vymrú. Napríklad obrovské chlpaté zvieratá podobné slonom – mamutom, s najväčšou pravdepodobnosťou vyhynuli preto, že vtedajšia klíma na Zemi bola kontrastnejšia: v lete bolo príliš teplo a v zime príliš chladno. Ich počet sa navyše znížil v dôsledku intenzívneho lovu primitívnym človekom. A po mamutoch vyhynuli aj šabľozubé tigre – veď ich obrovské tesáky boli prispôsobené na lov len veľkých zvierat ako mamuty. Menšie zvieratá boli pre šabľozubé tigre nedostupné a keď zostali bez koristi, zmizli z povrchu našej planéty.
Ako vieme, že sa vyvinul aj človek?
Väčšina vedcov verí, že ľudia sa vyvinuli zo zvierat žijúcich na stromoch podobných moderným opiciam. Dôkazom tejto teórie sú určité štrukturálne znaky nášho tela, ktoré nám umožňujú najmä predpokladať, že naši predkovia boli kedysi vegetariánmi a jedli iba plody, korene a stonky rastlín.
Na spodnej časti vašej chrbtice je kostný útvar nazývaný chvostová kosť. To je všetko, čo zostalo z chvosta. Väčšina vlasov pokrývajúcich vaše telo je len jemný chlp, ale naši predkovia mali oveľa hustejšie vlasy. Každý vlas je vybavený špeciálnym svalom a stojí na konci, keď je vám zima. Je to rovnaké so všetkými cicavcami s chlpatou pokožkou: zadržiava vzduch, ktorý zabraňuje úniku tepla zvieraťa.
Mnoho dospelých má široké vonkajšie zuby — nazývajú sa „zuby múdrosti“. Teraz tieto zuby nie sú potrebné, ale kedysi ich naši predkovia používali na žuvanie tvrdej rastlinnej potravy, ktorú jedli. Dodatok je malá trubica spojená s črevami. Naši vzdialení predkovia ho používali na trávenie rastlinnej potravy, ktorá bola pre telo zle stráviteľná. Teraz už nie je potrebný a postupne je ho čoraz menej. U mnohých bylinožravcov - napríklad králikov - je slepé črevo veľmi dobre vyvinuté.
Môžu ľudia ovládať evolúciu?
Ľudia riadia evolúciu niektoré zvieratá existujú už viac ako 10 000 rokov. Napríklad veľa moderných plemien psov s najväčšou pravdepodobnosťou pochádza z vlkov, ktorých svorky sa potulovali po táboroch starých ľudí. Postupne sa z tých, ktorí začali žiť s ľuďmi, vyvinul nový druh zvierat, čiže sa z nich stali psy. Potom ľudia začali špeciálne chovať psov na konkrétne účely. Toto sa nazýva výber. Výsledkom je, že dnes na svete existuje viac ako 150 rôznych plemien psov.
- Psy, ktoré sa dali naučiť rôzne povely, ako tento anglický ovčiak, boli chované na stádo dobytka.
- Na prenasledovanie zveri sa používali psy, ktoré vedeli rýchlo behať. Tento chrt má silné nohy a behá obrovskými skokmi.
- Psy s dobrým čuchom boli chované špeciálne na sledovanie zveri. Tento hladkosrstý jazvečík dokáže roztrhať králičie diery.
Prirodzený výber zvyčajne prebieha veľmi pomaly. Selektívny výber vám to umožní výrazne urýchliť.
Čo je to genetické inžinierstvo?
V 70. rokoch XX storočia Vedci vynašli spôsob, ako zmeniť vlastnosti živých organizmov zásahom do ich genetického kódu. Táto technológia sa nazýva genetické inžinierstvo. Gény nesú akýsi biologický kód obsiahnutý v každej živej bunke. Určuje veľkosť a vzhľad každého živého tvora. Genetické inžinierstvo sa dá použiť na vytvorenie rastlín a zvierat, ktoré, povedzme, rastú rýchlejšie alebo sú menej náchylné na nejakú chorobu