วิวัฒนาการของระบบย่อยอาหารในสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืช การเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการในระบบย่อยอาหารของสัตว์กินพืช
ความแตกต่างระหว่างสัตว์กินพืชทุกชนิดและสัตว์กินพืชชนิดอื่น: การเปรียบเทียบโดยย่อ
ระบบกล้ามเนื้อ
แขนขา โครงสร้างของขาของสัตว์กินพืชแตกต่างจากโครงสร้างของขาของสัตว์นักล่าและสัตว์กินพืชทุกชนิดในสัตว์กินพืชเช่นมนุษย์ที่มีขาตรงปรับให้ยืนเป็นเวลานานขณะค้นหาและรับประทานอาหาร อาหารจากพืช- ในสัตว์นักล่า ตำแหน่งเริ่มต้นขาไม่ตรง แต่มีการงอบริเวณข้อเข่าและข้อเท้า สิ่งนี้ทำให้ผู้ล่าสามารถเคลื่อนไหวอย่างเงียบ ๆ และกระโดดอย่างทรงพลังจากสถานที่เพื่อโจมตีผู้ที่อาจเป็นเหยื่ออย่างไม่คาดคิด
ระบบย่อยอาหาร
น้ำลายของสัตว์นักล่าไม่มีเอนไซม์เนื่องจากสัตว์นักล่าไม่เคี้ยวอาหาร แต่ตัดมันด้วยกรามอันทรงพลังแล้วกลืนลงในส่วนใหญ่ ในสัตว์กินพืชและมนุษย์ น้ำลายมีเอนไซม์และกระบวนการย่อยอาหารเริ่มต้นในปาก
หลอดอาหารในสัตว์กินพืชและมนุษย์นั้นแคบ เนื่องจากอาหารที่ถูกเคี้ยวและทำให้นิ่มลงด้วยน้ำลายเข้าไปแล้วเข้าไป
กระเพาะอาหารของนักล่านั้นกว้างขวางโดยคิดเป็น 60-70% ของปริมาตรทั้งหมด ระบบย่อยอาหาร- ในมนุษย์ กระเพาะอาหารคิดเป็น 21-27% ของระบบย่อยอาหาร ในสัตว์กินพืชมีน้อยกว่า 30% สิ่งนี้อธิบายว่าสัตว์กินเนื้อสามารถกินอาหารได้มากถึงสัปดาห์ละครั้ง (เนื่องจากพวกมันจัดการฆ่าสัตว์ได้ค่อนข้างน้อย) ในขณะที่สัตว์กินพืชและมนุษย์ต้องกินวันละหลายครั้งเพื่อรักษาความมีชีวิต ความเป็นกรดของกระเพาะอาหารของสัตว์นักล่านั้นสูงกว่าของมนุษย์และสัตว์กินพืชมาก ในนักล่า RN<1 или =1, в то время как у человека и травоядных РН = от 4 до 5.
ความยาวของลำไส้เล็กในสัตว์นักล่าและสัตว์กินพืชทุกชนิดนั้นสั้นกว่ามาก (จาก 3 ถึง 6 ขนาดลำตัวของนักล่า) มากกว่าในมนุษย์และสัตว์กินพืช (10-12 ขนาดลำตัว)
ลำไส้ใหญ่ของสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิดนั้นสั้นและเรียบ ในสัตว์กินพืชและมนุษย์ มีลักษณะยาวและมีพื้นผิวไม่เรียบ
ตับของสัตว์นักล่าและสัตว์กินพืชทุกชนิดมีความสามารถในการต่อต้านวิตามินเอ ตับของสัตว์กินพืชและมนุษย์ไม่สามารถต่อต้านวิตามินเอได้ และส่วนเกินของวิตามินเออาจทำให้เกิดพิษได้
ไตของสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิดผลิตปัสสาวะเข้มข้น ในสัตว์กินพืชและมนุษย์ พวกมันผลิตปัสสาวะที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า
โครงสร้างของปาก
ทั้งสัตว์กินพืชและมนุษย์มีริมฝีปากและลิ้นที่มีกล้ามเนื้อมากกว่าสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิด คุณสมบัติเหล่านี้มีไว้สำหรับกระบวนการเคี้ยวอาหารซึ่งมีอยู่ในสัตว์กินพืช แต่ไม่ใช่ในสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิด (อย่างหลังสามารถบดอาหารได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น) กล้ามเนื้อที่พัฒนาแล้วของริมฝีปากและลิ้นของสัตว์กินพืชและมนุษย์ช่วยเคลื่อนย้ายอาหารไปรอบๆ ปากเพื่อบดซ้ำด้วยฟันแบน การเปิดปากของสัตว์กินพืชและมนุษย์มีขนาดเล็ก ซึ่งเป็นผลมาจากการที่อาหารเข้าไปในส่วนเล็กๆ ในผู้ล่าโครงสร้างของกรามปากช่วยให้พวกมันอ้าปากได้กว้างมากเพื่อการล่าสัตว์ที่ประสบความสำเร็จและกลืนอาหารได้อย่างรวดเร็ว
กล้ามเนื้อใบหน้าในมนุษย์และสัตว์กินพืชมีการพัฒนาค่อนข้างมาก เนื่องจากสัตว์และมนุษย์เหล่านี้เคี้ยวอาหารอย่างขยันขันแข็ง ในสัตว์นักล่า กล้ามเนื้อใบหน้าไม่ได้รับการพัฒนา ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมประเภทนี้ มักให้ความสำคัญกับการเคลื่อนไหวของกรามเพียงทิศทางเดียวเท่านั้น คือ แนวตั้งสำหรับการตัดเนื้อของเหยื่อ
โครงสร้างของฟัน
ฟันของสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิดจะสั้นและชี้ไปทางปลายเปิด สัตว์กินพืชและมนุษย์มีความยาว กว้างกว่า และแบนกว่า
เขี้ยวของแร็พเตอร์และสัตว์กินพืชทุกชนิดมีความยาว แหลมและโค้ง ในสัตว์กินพืชพวกมันจะสั้นและทื่อ (บางตัวยาวกว่าเพื่อป้องกัน) และในมนุษย์พวกมันจะสั้นและทื่อ
ฟันกรามของสัตว์นักล่าจะถูกลับให้คมขึ้นในรูปของใบมีดหยัก ในสัตว์กินพืชและมนุษย์พวกมันจะแบนและมีสไลด์เป็นก้อนกลม
วิสัยทัศน์. ผู้ล่ามักจะไม่แยกแยะสีและไม่รู้จักวัตถุที่อยู่นิ่ง วิสัยทัศน์ของพวกเขาจะจับภาพสิ่งที่กำลังเคลื่อนไหวเป็นหลัก สัตว์กินพืชและมนุษย์สามารถแยกแยะสีรุ้งได้หลายสีรวมถึงวัตถุที่ไม่เคลื่อนไหวได้อย่างง่ายดาย สิ่งนี้บ่งชี้ว่าความสนใจหลักในชีวิตของพวกเขาในกระบวนการวิวัฒนาการนั้นมุ่งความสนใจไปที่โลกของพืช ซึ่งสีและรูปร่างช่วยกำหนดความสามารถในการกินของวัตถุได้ นอกจากนี้ สัตว์นักล่าและสัตว์กินพืชทุกชนิดมีวิสัยทัศน์ตอนกลางคืนที่ดีเยี่ยม ในขณะที่สัตว์กินพืชและมนุษย์จำนวนมากไม่สามารถมองเห็นวัตถุรอบๆ ได้อย่างชัดเจนหากไม่มีแสง
ระยะเวลาของกิจกรรมและการพักผ่อนระหว่างวัน สัตว์นักล่าและสัตว์กินพืชทุกชนิดนอนหลับได้ถึง 20 ชั่วโมงต่อวัน กิจกรรมหลักจะเกิดขึ้นในเวลากลางคืน สัตว์กินพืชและมนุษย์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ออกหากินเกือบทั้งวัน โดยหลักๆ จะเป็นช่วงกลางวัน สัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืชทุกชนิดสามารถให้สารอาหารแก่ร่างกายได้หลายวันด้วยการให้อาหารปริมาณมากเพียงครั้งเดียว สัตว์กินพืชและมนุษย์ต้องกินอาหารหลายครั้งในระหว่างวัน
การทำซ้ำข้อเสนอ ระยะเวลาตั้งท้องของสัตว์นักล่าและสัตว์กินพืชทุกชนิดนั้นสั้นกว่าช่วงตั้งท้องของลูกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์ที่กินพืชเป็นอาหารถึง 2-3 เท่า สัตว์นักล่าและสัตว์กินเนื้อทุกชนิดมักให้กำเนิดลูกหลานจำนวนมากจากการตั้งครรภ์ครั้งเดียว ในขณะที่สัตว์กินพืชและมนุษย์มักจะให้กำเนิดทารกเพียงคนเดียว (ในบางกรณีที่พบไม่บ่อยคือ 2 ตัว) ลูกหลานของสัตว์นักล่าจะตาบอดแต่กำเนิด ในขณะที่สัตว์กินพืชจะเกิดมาพร้อมกับดวงตาที่เปิดกว้าง
ความคล้ายคลึงกันทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่าในกระบวนการวิวัฒนาการ มนุษย์ถูกสร้างขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิตที่กินเนื้อไม่มาก
กายวิภาคเปรียบเทียบของการย่อยอาหาร: บทความที่ครอบคลุม
บทความที่เขียนโดย Milton Mills, MD
กายวิภาคเปรียบเทียบของการรับประทานอาหาร
โดย M.D. Milton R. Mills
มนุษย์มักถูกจัดว่าเป็นสัตว์กินพืชทุกชนิดหรือสัตว์กินพืชทุกชนิด การจำแนกประเภทนี้ใช้วิธี "สังเกต" ง่ายๆ กล่าวคือ โดยทั่วไปแล้ว ผู้คนรับประทานอาหารหลากหลายประเภท ในขณะเดียวกัน อาหารของกลุ่มประชากรบางกลุ่มอาจได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น วัฒนธรรม ประเพณี และการเลี้ยงดูของชาติ ดังนั้น "การสังเกต" อาจไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุดในการกำหนดอาหารที่ "เป็นธรรมชาติ" ที่สุดสำหรับบุคคล ในขณะที่คนส่วนใหญ่ "ประพฤติตัวเหมือนสัตว์กินพืชทุกชนิดหรือสัตว์กินพืชทุกชนิด" คำถามยังคงอยู่ว่ามนุษย์ได้รับการออกแบบทางกายวิภาคสำหรับอาหารที่มีทั้งอาหารสัตว์และอาหารจากพืชหรือไม่
วิธีการจำแนกประเภทที่มีวัตถุประสงค์มากกว่านั้นคือการอ้างอิงถึงกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีการปรับตัวทั้งทางกายวิภาคและสรีรวิทยาเพื่อค้นหา/เหยื่อ และเผาผลาญอาหารบางประเภท (เมื่อทำงานกับฟอสซิลสัตว์ มักจะศึกษาโครงสร้างทางกายวิภาคเพื่อดูว่าสัตว์กินอะไร) ดังนั้นเราจึงรู้ว่าในหมู่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมก็มีสัตว์กินเนื้อ (หรือสัตว์กินเนื้อ สัตว์กินเนื้อ) สัตว์กินพืช (หรือสัตว์กินพืช) และสัตว์กินพืชทุกชนิด (หรือสัตว์กินพืชทุกชนิด) และเราสามารถติดตามลักษณะทางกายวิภาคที่มีอยู่ในแต่ละกลุ่มจากทั้งสามกลุ่มที่กล่าวมาข้างต้น
ช่องปาก
สัตว์กินเนื้อ (หรือสัตว์กินเนื้อ ผู้ล่า) มีความสามารถในการอ้าปาก (ปาก) ให้กว้าง ช่วยให้พวกมันมีแรงกรามเพียงพอที่จะจับ ฆ่า และแยกชิ้นส่วนเหยื่อ
มวลกล้ามเนื้อบริเวณใบหน้าไม่ได้รับการพัฒนาเนื่องจากอาจเป็นอุปสรรคต่อการเปิดปากให้กว้าง และจะไม่ส่งผลต่อการกลืนอาหารอย่างมีนัยสำคัญ
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด กรามล่างถูกควบคุมโดยข้อต่อธรรมดาที่อยู่ในระนาบเดียวกับฟัน ข้อต่อประเภทนี้มีความเสถียรมากที่สุดและมีลักษณะคล้ายแกนของกลไกคันโยกที่เกิดจากขากรรไกรบนและล่างที่เชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อ
กล้ามเนื้อหลักที่ขยับกรามของสัตว์กินเนื้อคือขมับ (ในคำศัพท์ภาษารัสเซีย กล้ามเนื้อขมับที่ควบคุมกราม บันทึกของนักแปล) ในสัตว์กินเนื้อ กล้ามเนื้อนี้มีขนาดใหญ่และเป็นเนื้อส่วนใหญ่บริเวณด้านข้างของศีรษะ เมื่อเราเลี้ยงสุนัข เรากำลังลูบกล้ามเนื้อขมับของมัน
ตามกฎแล้วขากรรไกรล่างของสัตว์กินเนื้อแทบจะไม่มีมวลกล้ามเนื้อเลย กล้ามเนื้อของมัน (ซึ่งเป็นของกล้ามเนื้อเคี้ยว: แมสเซ็ตเตอร์และต้อเนื้อ) ไม่มีนัยสำคัญใด ๆ สำหรับสัตว์กินเนื้อ และเป็นผลให้กรามของมันแบนและไม่ใหญ่มาก นอกจากนี้ขากรรไกรล่างของสัตว์กินเนื้อไม่สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ และยังมีความสามารถในการเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งไปอีกด้านที่จำกัดมากอีกด้วย
เมื่อสัตว์กินเนื้อปิดกราม ฟันด้านข้างรูปดาบจะเคลื่อนผ่านติดกันทั้งด้านบนและด้านล่างอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่แหลมคมซึ่งจำเป็นต่อการแยกเนื้อออกจากกระดูก
ฟันของสัตว์กินเนื้อจะบางลงอย่างเห็นได้ชัดเพื่อไม่ให้เศษอาหารติดอยู่
ฟันหน้าสั้นและแหลม ใช้สำหรับจับหมัดและฟังก์ชั่นเสริมอื่นๆ
เขี้ยวนั้นยาวมาก มีรูปร่างคล้ายดาบ จึงสามารถแทงเหยื่อ ฆ่ามัน และเริ่มฉีกมันออกจากกัน
ฟันกรามมีรูปร่างเป็นรูปสามเหลี่ยม มีฟันเลื่อยเล็กน้อยที่ปลาย และทำหน้าที่เหมือนใบมีดฟันปลา
ต้องขอบคุณข้อต่อแบบคันโยก เมื่อสัตว์กินเนื้อปิดกราม ฟันด้านข้างของมันจะเคลื่อนไหวคล้ายกับใบกรรไกร
น้ำลายของสัตว์กินเนื้อไม่มีเอนไซม์ย่อยอาหาร ขณะรับประทานอาหารพวกเขาจะโยนอาหารเข้าไปอย่างรวดเร็วโดยไม่เคี้ยว เนื่องจากอาหารของสัตว์กินเนื้อคือโปรตีน เอนไซม์ที่สลายมวลโปรตีนจึงไม่สามารถอยู่ในปากได้เนื่องจากอันตรายที่จะทำลายเนื้อเยื่อในปากเอง สัตว์กินเนื้อจึงไม่จำเป็นต้องผสมอาหารกับน้ำลาย มันก็เพียงพอแล้วสำหรับพวกเขาที่จะกลืนเนื้อชิ้นใหญ่
ตามทฤษฎีวิวัฒนาการ โครงสร้างทางกายวิภาคที่เกี่ยวข้องกับอาหารที่กินพืชเป็นอาหารแสดงถึงพัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในระยะหลังมากกว่าสัตว์กินเนื้อ
สัตว์กินพืชมีกล้ามเนื้อใบหน้าที่ได้รับการพัฒนาอย่างดี ริมฝีปากอิ่ม การเปิดปากโดยมีความสามารถจำกัดอย่างเห็นได้ชัดในการเปิด และลิ้นที่หนาและได้รับการพัฒนาแล้ว
ริมฝีปาก รวมถึงกล้ามเนื้อแก้มและลิ้นช่วยตักอาหารเข้าปากและขยับอาหารในปากเพื่อเคี้ยว
ในสัตว์กินพืช ข้อต่อขากรรไกรจะอยู่เหนือระนาบของฟัน และแม้ว่าตำแหน่งของข้อต่อนี้จะมีความเสถียรน้อยกว่าข้อต่อแบบคันโยกในสัตว์กินเนื้อ แต่ก็ให้อิสระในการเคลื่อนไหวของกรามตามวิถีที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งจำเป็นสำหรับการเคี้ยวอาหารจากพืชอย่างทั่วถึง นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้น การจัดเรียงข้อต่อขากรรไกรนี้ช่วยให้ฟันด้านข้างของแถวบนและล่างติดกันกับพื้นผิวเพื่อสร้างแท่นเจียร (ข้อต่อขากรรไกรประเภทนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินพืช ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าข้อต่อได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและผ่าน 15 ขั้นตอนที่แตกต่างกันในระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการ)
กรามล่าง (ขากรรไกรล่าง) ในสัตว์กินพืชจะขยายใหญ่ขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเพื่อให้มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับการเกาะติดของกล้ามเนื้อเคี้ยวที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี (masseter และ pterygoid - กล้ามเนื้อเคี้ยวหลักของสัตว์กินพืช) กล้ามเนื้อบดเคี้ยว (masseter และ pterygoid) เหล่านี้จับขากรรไกรล่างในตำแหน่งกระดานหก ปล่อยให้มันแกว่งไปมาจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง กล้ามเนื้อขมับซึ่งปิดกรามมีความสำคัญน้อยกว่ามาก ในสัตว์กินพืช ขากรรไกรล่างทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่เด่นชัดจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งขณะรับประทานอาหาร สิ่งที่จำเป็นสำหรับการเคี้ยวและบดอาหาร
รูปร่างของฟันในสัตว์กินพืชอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของอาหารจากพืชที่แต่ละสายพันธุ์บริโภค อย่างไรก็ตามแม้ว่าสัตว์เหล่านี้อาจมีจำนวนฟันบางประเภทที่แตกต่างกัน แต่ฟันของสัตว์กินพืชก็มีโครงสร้างคล้ายกัน ฟันหน้า (ฟันหน้า) มักจะแบน กว้าง และมีปลายทู่เป็นรูปจอบ เขี้ยวอาจมีขนาดเล็ก เช่น ของม้า หรือใหญ่ เช่น ฮิปโปโปเตมัส หมู และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด (หลาย ๆ คนใช้เพื่อการป้องกัน) หรือขาดหายไปเลยด้วยซ้ำ
ฟันกรามมักจะมีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมที่ฐาน โดยมีพื้นผิวเป็นหัวค่อนข้างแบนซึ่งแตกต่างกันไปเล็กน้อยในแต่ละสายพันธุ์ เพื่อให้มั่นใจในการบดฟัน ฟันกรามไม่สามารถเลื่อนไปตามฟันทั้งด้านบนและด้านล่างเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวแบบฟันตัดของสัตว์กินเนื้อ แต่ฟันบนและฟันล่างสามารถเลื่อนไปตามฟันในแนวนอนได้ พื้นผิวของฟันกรามในสัตว์กินพืชยังขึ้นอยู่กับชนิดของพืชพรรณที่สัตว์กินพืชด้วย
ฟันตั้งอยู่ใกล้กัน ฟันกรามทำหน้าที่เป็นเครื่องมือกัด หลังจากที่ฟันกรามมีอาหารเข้ามาบดโดยใช้ฟันกราม ช่องที่เกิดขึ้นภายในฟันมีขนาดใหญ่พอที่จะเคลื่อนย้ายอาหารพืชไปที่นั่นได้
สัตว์กินพืชเคี้ยวอาหารให้ละเอียด โดยเคลื่อนอาหารไปตามฟันบดโดยใช้ลิ้นและกล้ามเนื้อแก้ม ความสมบูรณ์ของกระบวนการนี้อธิบายได้จากความจำเป็นในการสลายวัสดุพืชแล้วผสมกับน้ำลาย ซึ่งในสัตว์กินพืชหลายชนิดมีเอนไซม์ กระบวนการสลายอาหารเริ่มต้นในปาก (ด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์ที่สลายคาร์โบไฮเดรต)
กระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก
อวัยวะเหล่านี้มีความแตกต่างกันโดยพื้นฐานในสัตว์กินเนื้อและสัตว์กินพืช
สัตว์กินเนื้อมีกระเพาะห้องเดียวที่เรียบง่ายและมีปริมาตรค่อนข้างมาก กระเพาะอาหารของสัตว์กินเนื้อคิดเป็น 60 ถึง 70% ของระบบย่อยอาหาร เนื่องจากเนื้อสัตว์ถูกย่อยได้ค่อนข้างเร็ว ลำไส้เล็กซึ่งร่างกายจะดูดซึมเซลล์อาหารจึงค่อนข้างสั้น ความยาวของมันมักจะเป็น 5 - 6 เท่าของความยาวลำตัวของสัตว์ เนื่องจากสัตว์กินเนื้อฆ่าสัตว์โดยเฉลี่ยหนึ่งตัวต่อสัปดาห์ กระเพาะที่ใหญ่โตของพวกมันจึงยอมให้พวกมันกินเนื้อในปริมาณสูงสุดได้ในคราวเดียว จากนั้นจึงย่อยและย่อยมันในระหว่างการพักครั้งต่อไป กระเพาะของสัตว์กินเนื้อมีความสามารถพิเศษในการหลั่งไฮโดรคลอไรด์และรักษาความเป็นกรดไว้ที่ pH1 - pH2 ทำให้สามารถสลายโปรตีนและต่อต้านสิ่งมีชีวิตคล้ายแบคทีเรียจำนวนมากที่มีอยู่ในเนื้อที่ตายแล้วได้
เนื่องจากการมีอยู่ของเส้นใยสูงในอาหารจากพืช จึงใช้เวลาย่อยสลายนานกว่า และในสัตว์กินพืช ระบบทางเดินอาหารจะยาวกว่ามากและมักมีหน้าที่ขั้นสูงมากกว่าในสัตว์กินเนื้อ
สัตว์กินพืชซึ่งอาหารส่วนใหญ่ประกอบด้วยพืชที่มีเซลลูโลสสูง ถูกบังคับให้ "หมัก" อาหารของพวกมัน (ย่อยสลายด้วยความช่วยเหลือของแบคทีเรียเอนไซม์) เพื่อดึงส่วนประกอบทางโภชนาการออกมาได้อย่างเต็มที่ยิ่งขึ้น สัตว์กินพืชแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ สัตว์เคี้ยวเอื้อง สัตว์ที่กินเนื้อหยาบ
พืชอาหารแล้วหมักไว้ในกระเพาะอาหารและ foregut (การหมัก foregut) และพวกที่กินอาหารจากพืชที่ค่อนข้างอ่อนแล้วหมักในลำไส้ใหญ่-การหมักลำไส้หลัง สัตว์กินพืชเคี้ยวเอื้อง (หมักในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก) มีกระเพาะหลายห้อง
สัตว์กินพืชประเภทที่ 2 (กินพืชที่ค่อนข้างอ่อน) ไม่ต้องการกระเพาะอาหารหลายห้อง พวกเขามักจะมีกระเพาะอาหารห้องเดียวที่เรียบง่ายและลำไส้เล็กค่อนข้างยาว สัตว์เหล่านี้หมักอาหารที่มีเส้นใยจำนวนมากในลำไส้ใหญ่ สัตว์หลายชนิดในหมวดหมู่นี้มีการพัฒนาเพื่อปรับปรุงกระบวนการและประสิทธิภาพของระบบทางเดินอาหารโดยการเติมเอนไซม์ย่อยคาร์โบไฮเดรตลงในน้ำลาย สำหรับสัตว์ดังกล่าว (ประเภทที่ 2 ที่กินอาหารอ่อนจากพืช) ไม่จำเป็นต้องมีกระเพาะหลายห้อง สารอาหารและพลังงานแคลอรี่จะถูกสลายและสูญเสียไปก่อนที่จะเข้าสู่ลำไส้เล็กเพื่อการดูดซึม
ลำไส้เล็กของสัตว์กินพืชมีความยาวประมาณ 10 เท่าหรือมากกว่าความยาวของร่างกาย
ลำไส้ใหญ่
ลำไส้ใหญ่ของสัตว์กินเนื้อนั้นค่อนข้างเรียบง่ายและสั้น หน้าที่เดียวคือการดูดซึมเกลือ อิเล็กโทรไลต์ และน้ำ ในสัตว์กินเนื้อ ลำไส้ใหญ่จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณเดียวกับลำไส้เล็ก ดังนั้นจึงมีความสามารถจำกัดในการกักเก็บอาหาร ลำไส้นี้มีความยาวไม่มากนักและมีรูปร่างเรียบไม่เป็นลอน กล้ามเนื้อมีการกระจายเท่า ๆ กันไปตามผนังทำให้ลำไส้มีรูปทรงกระบอกเรียบ สัตว์กินเนื้อมีจุลินทรีย์จำนวนหนึ่งอยู่ในลำไส้ใหญ่ซึ่งทำหน้าที่ย่อยสลาย
สำหรับสัตว์กินพืช ลำไส้ใหญ่โดยทั่วไปเป็นอวัยวะสำคัญ ทำหน้าที่ดูดซับน้ำและอิเล็กโทรไลต์ ตลอดจนการผลิตและการดูดซึมวิตามิน และการหมักส่วนต่างๆ ของอาหารที่มีเซลลูโลส ลำไส้ใหญ่ของสัตว์กินพืชมักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าลำไส้เล็กและค่อนข้างยาว ในสัตว์กินพืชบางชนิด ลำไส้ใหญ่จะมีรูปร่างเป็นลอนเนื่องจากการจัดเรียงเส้นใยกล้ามเนื้อบนผนังลำไส้ ทำให้เกิดการหดตัว ในสัตว์กินพืชบางชนิด ส่วนเริ่มแรกของลำไส้ใหญ่หรือซีคัม มีขนาดค่อนข้างใหญ่และทำหน้าที่เป็นอวัยวะหลักหรืออวัยวะเสริมในการหมัก
แล้วสัตว์กินพืชทุกชนิดล่ะ?
สันนิษฐานได้ว่าสัตว์กินพืชทุกชนิด (omnivore) จะมีลักษณะทางกายวิภาคที่ทำให้พวกมันกินอาหารได้ทั้งสองประเภท ได้แก่ เนื้อสัตว์และพืช ตามทฤษฎีวิวัฒนาการ โครงสร้างลำไส้ของสัตว์กินเนื้อมีความดั้งเดิมมากกว่าสัตว์กินพืช บางทีสัตว์กินพืชทุกชนิดอาจเป็นสัตว์กินเนื้อที่มีระบบลำไส้ที่ดีขึ้นสำหรับการย่อยอาหารจากพืชใช่ไหม
นี่เป็นเรื่องจริง และนี่ก็เป็นจริงสำหรับสัตว์สายพันธุ์ต่างๆ เช่น หมี แรคคูน และสมาชิกบางคนในตระกูลสุนัข (หมีจะถูกมองว่าเป็นตัวแทนที่โดดเด่นที่สุดของสัตว์กินพืชทุกชนิดทางกายวิภาคหรือสัตว์กินพืชทุกชนิด) หมีจัดอยู่ในประเภทสัตว์กินเนื้อ แต่จริงๆ แล้วจัดอยู่ในประเภทสัตว์กินพืชทุกชนิด แม้ว่าพวกมันจะกินอาหารจากสัตว์ไปบ้าง แต่อาหารของหมี 70%-80% มาจากอาหารจากพืช (ยกเว้นหมีขั้วโลกซึ่งอาศัยอยู่ในสภาพแทบไม่มีพืชผักและกินอาหารจากสัตว์เกือบทั้งหมด) หมีไม่สามารถย่อยพืชที่มีเส้นใยเซลลูโลสสูงได้ และพวกมันค่อนข้างจู้จี้จุกจิกกิน อาหารของพวกเขาส่วนใหญ่ประกอบด้วยหน่อและสมุนไพรที่ชุ่มฉ่ำ เหง้าและผลเบอร์รี่ นักชีววิทยาหลายคนเชื่อว่าสาเหตุที่หมีจำศีลก็เพราะขาดอาหารหลักซึ่งก็คือพืชพรรณที่อุดมสมบูรณ์ในฤดูหนาว (ที่น่าสนใจคือหมีขั้วโลกจะจำศีลในฤดูร้อนเมื่อไม่สามารถหาอาหารหลักได้ - แมวน้ำ)
โดยทั่วไปแล้ว หมีจะมีลักษณะทางกายวิภาคของสัตว์กินเนื้อ ข้อต่อขากรรไกรอยู่ในระนาบเดียวกับฟัน กล้ามเนื้อขากรรไกรได้รับการพัฒนาอย่างมาก และขากรรไกรล่างไม่ใหญ่โต (สร้างมุมเล็ก ๆ ) กล้ามเนื้อบดเคี้ยวและ pterigoid มีบทบาทเล็กน้อย
ลำไส้เล็กนั้นสั้น (น้อยกว่า 5 ความยาวลำตัวของหมี) เช่นเดียวกับในสัตว์กินเนื้อดั้งเดิม ลำไส้ใหญ่ก็สั้นเช่นเดียวกับสัตว์นักล่า เรียบง่ายและราบรื่นโดยไม่มีลอน
สัญญาณทางกายวิภาคที่ชัดเจนที่สุดของการปรับตัวเข้ากับอาหารพืชคือฟันของหมี (และสัตว์กินพืชทุกชนิด "ทางกายวิภาค") หมีมีฟันหน้ารูปจุดเล็กๆ เขี้ยวขนาดใหญ่ ฟันกรามด้านหน้าด้านบนและด้านล่างเรียงกันเพื่อทำหน้าที่ตัด ทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นเหมือนกับในสัตว์กินเนื้อ แต่ฟันกรามด้านหลังจะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัส มียอดแบนและตุ่มเล็ก ๆ ไว้สำหรับบดอาหาร
เล็บของหมีนั้นเหมือนกับเล็บของสัตว์กินเนื้อ - เล็บที่ยาว แข็งแรง แหลมคม และไม่แบน ทื่อเหมือนกับเล็บของสัตว์กินพืชส่วนใหญ่
สัตว์ที่จับ ฆ่า และกินอาหารต้องมีอาวุธที่เหมาะสมในการทำหน้าที่ของผู้ล่า และเนื่องจากหมีกินเนื้อสัตว์ พวกมันจึงต้องมีการปรับตัวทางกายวิภาคเพื่อจับและฆ่าเหยื่อ ในหมี กราม กล้ามเนื้อ และฟันช่วยให้พวกมันพัฒนาและใช้แรงที่จำเป็นในการฆ่าและฆ่าเหยื่อ แม้ว่าอาหารส่วนใหญ่จะประกอบด้วยอาหารจากพืชก็ตาม แม้ว่าโครงสร้างของกรามของสัตว์กินพืช (โดยที่ข้อต่อของกรามอยู่สูงกว่าระนาบของฟัน) จะทำให้หมีกินอาหารจากพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและขยายขอบเขตของพวกมันได้ แต่มันก็เป็นกรามประเภทที่อ่อนแอกว่ากลไกข้อเหวี่ยงของสัตว์กินเนื้อมาก กราม กรามของสัตว์กินพืชสามารถหลุดออกได้ง่าย และจะทำให้ไม่สามารถทนต่อความเครียดจากการต่อสู้กับผู้ที่อาจเป็นเหยื่อได้ โดยธรรมชาติแล้ว สัตว์ที่มีกรามหลุดอาจตายจากความอดอยากหรืออาจตกเป็นเหยื่อของใครบางคนก็ได้ ดังนั้นประเภทขากรรไกรของสัตว์กินพืชจึงไม่เหมาะกับสายพันธุ์ที่กินเนื้อสัตว์เป็นบางส่วน สัตว์กินพืชทุกชนิดไม่สามารถเปลี่ยนไปใช้กรามประเภทอื่นได้จนกว่าพวกมันจะเปลี่ยนมารับประทานอาหารที่มีพืชเป็นหลัก มิฉะนั้น สัตว์ชนิดนี้อาจเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์
แล้วฉันล่ะ?
ระบบทางเดินอาหารของมนุษย์มีความคล้ายคลึงกับโครงสร้างทางกายวิภาคของระบบทางเดินอาหารที่กินพืชเป็นอาหาร ริมฝีปากพัฒนาขึ้น ปากเปิดเล็ก กล้ามเนื้อใบหน้าหลายมัดที่อธิบายว่าเป็นกล้ามเนื้อแสดงสีหน้าเป็นกล้ามเนื้อที่ส่งเสริมการเคี้ยว ลิ้นที่มีกล้ามเนื้อหนาซึ่งจำเป็นสำหรับการเคี้ยวอาหารยังช่วยในการพัฒนาคำพูดอีกด้วย ข้อต่อขากรรไกรตั้งอยู่เหนือระนาบของฟันอย่างเห็นได้ชัด กล้ามเนื้อขากรรไกรมีมวลน้อย คำว่า "ขากรรไกรเหลี่ยม" สำหรับผู้ชายบางคนสะท้อนถึงขากรรไกรล่างที่ใหญ่โตกว่าของขากรรไกรล่าง ซึ่งเป็นที่รวมกลุ่มของกล้ามเนื้อแมสเซ็ตเตอร์/กล้ามเนื้อต้อเนื้อที่พัฒนาแล้วของการบดเคี้ยว คางของมนุษย์สามารถเคลื่อนไปข้างหน้าเพื่อเคลื่อนฟันหน้า และสามารถเคลื่อนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งเพื่อบดอาหารได้
ฟันของมนุษย์มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับฟันของสัตว์กินพืช และแตกต่างจากลิงบางสายพันธุ์ (ซึ่งปกติแล้วจะใช้เขี้ยวในการป้องกัน) เขี้ยวของเราไม่ได้รับการพัฒนา
ฟันของเรากว้าง แบน และมักจะเรียงชิดกัน ฟันหน้ามีลักษณะแบนคล้ายพลั่วปลายแหลม เหมาะสำหรับใช้ทำความสะอาดผลไม้ ฟันกรามทั้งด้านหน้าและด้านหลังมีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส แบน มีปุ่มมนขนาดเล็กสำหรับบดอาหาร
น้ำลายของมนุษย์มีเอนไซม์ที่สลายคาร์โบไฮเดรต ได้แก่ อะไมเลสทำน้ำลาย เอนไซม์นี้มีหน้าที่ชี้ขาดในการสลายและการย่อยสารที่เป็นแป้งในภายหลัง คอหอย (หลอดอาหาร) ในมนุษย์นั้นแคบ เหมาะสำหรับกลืนอาหารที่เคี้ยวอย่างดีส่วนเล็กๆ หากใครพยายามกินอาหารอย่างเร่งรีบหรือกลืนอาหารปริมาณมาก โดยเฉพาะอาหารที่มีกากใยและเคี้ยวไม่ดี (โดยเฉพาะเนื้อชิ้นใหญ่) เขาอาจสำลักได้ง่าย
กระเพาะอาหารของมนุษย์มีลักษณะเป็นห้องเดี่ยวและมีความเป็นกรดเล็กน้อย หากการวิเคราะห์ทางคลินิกระบุว่าผู้ป่วยมีความเป็นกรด (pH) ในกระเพาะอาหารโดยมีอาหารอยู่ในนั้นต่ำกว่า 4-5 (ค่า pH ต่ำ ความเป็นกรดก็จะสูงขึ้น) แสดงว่านี่เป็นสาเหตุที่น่ากังวล
ปริมาตรของกระเพาะอาหารของมนุษย์คือ 21-27% ของปริมาตรรวมของระบบทางเดินอาหาร กระเพาะอาหารของเราทำหน้าที่เป็นภาชนะสำหรับผสมอาหารและเจือจางด้วยของเหลว ในขณะเดียวกันก็ควบคุมการไหลของส่วนผสมนี้เข้าสู่ลำไส้เล็ก ลำไส้เล็กของมนุษย์นั้นยาว ยาวกว่าความยาวของร่างกายมนุษย์ 10-11 เท่า (ลำไส้เล็กของเรายาวประมาณ 7.5 - 10 เมตร ความยาวของร่างกายมนุษย์วัดจากส่วนบนของศีรษะถึงจุดต่ำสุดของกระดูกสันหลัง และมีค่าเท่ากับ 0.75 - 1 เมตรสำหรับผู้ใหญ่)
ลำไส้ใหญ่ของมนุษย์มีรูปร่างเป็นลอนเนื่องจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ เช่นเดียวกับในสัตว์กินพืช โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าลำไส้เล็กและค่อนข้างยาว ลำไส้ใหญ่ดูดซับน้ำและอิเล็กโทรไลต์ และผลิตและดูดซับวิตามิน นอกจากนี้ยังผ่านกระบวนการหมักอาหารพืชที่มีเส้นใยอย่างเข้มข้นด้วยการปล่อยและการดูดซึมพลังงาน (ในรูปของกรดไขมันระเหยที่มีสายโซ่โมเลกุลสั้น - SCFA ระเหย) ความสนใจอย่างจริงจังเพิ่งเริ่มที่จะจ่ายให้กับการศึกษาโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการหมักและการดูดซึมของผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมในลำไส้ใหญ่ของมนุษย์
บทสรุป
เราสังเกตว่าระบบทางเดินอาหารของมนุษย์อยู่ในประเภทของสัตว์กินพืชที่ "มั่นใจ" มนุษยชาติในฐานะสัตว์ไม่มีคุณลักษณะทางกายวิภาคในช่วงเปลี่ยนผ่านที่สามารถพบได้ในสัตว์กินพืชทุกชนิด เช่น หมีหรือแรคคูน โดยการเปรียบเทียบระบบทางเดินอาหารของมนุษย์กับทางเดินอาหารของสัตว์กินพืช สัตว์กินพืชทุกชนิด และสัตว์กินเนื้อ เราเชื่อมั่นว่าระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ได้รับการปรับให้เข้ากับอาหารที่มีพืชเป็นหลัก
กล้ามเนื้อใบหน้า
ประเภทกราม
ตำแหน่งของข้อต่อกราม
การเคลื่อนไหวของกราม
กล้ามเนื้อหลักที่ใช้ขยับกราม
ขนาดของปากที่เปิดสัมพันธ์กับขนาดศีรษะ
ฟัน (ด้านหน้า)
ฟัน (เขี้ยว)
ฟัน (ฟันกราม)
การเคี้ยว
น้ำลาย
ประเภทท้อง
ความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร
ปริมาณกระเพาะอาหาร
ความยาวของลำไส้เล็ก
ลำไส้ใหญ่
ตับ
ไต
เล็บ
หลังจากการบริโภคและการดูดซึมอาหาร ขั้นตอนการสลายโครงสร้างโพลีเมอร์เชิงซ้อนให้เป็นโมโนเมอร์จะตามมา สิ่งนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ไฮโดรไลติก
โมโนเมอร์ที่เกิดขึ้นจะถูกดูดซึมเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายในร่างกาย ระยะเริ่มแรกของการดูดซึมอาหาร กล่าวคือ การเปลี่ยนโครงสร้างอาหารเริ่มแรกเป็นส่วนประกอบที่ไม่มีความจำเพาะของสายพันธุ์และเหมาะสมกับการดูดซึมและมีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึมระดับกลาง เรียกว่า กระบวนการย่อยอาหาร
ความสามารถของสัตว์สายพันธุ์ต่าง ๆ ในการย่อยอาหารที่มีคุณภาพระดับหนึ่งนั้นเกิดขึ้นระหว่างการวิวัฒนาการ เนื่องจากธรรมชาติของโภชนาการที่แตกต่างกันและสภาพความเป็นอยู่ของสัตว์ในกระบวนการวิวัฒนาการสายวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน อุปกรณ์ย่อยอาหารจึงมีการพัฒนาที่แตกต่างกันเช่นกัน อาหารจากพืชมีคุณค่าทางโภชนาการน้อยกว่าอาหารสัตว์ ดังนั้นสัตว์กินพืชจึงถูกบังคับให้ดูดซับอาหารมากกว่าสัตว์กินเนื้ออย่างมาก ดังนั้นวัวที่มีน้ำหนัก 600-700 กิโลกรัมกินอาหารประมาณ 100 กิโลกรัมต่อวัน ในเรื่องนี้สัตว์กินพืชมีระบบทางเดินอาหารยาวกว่าสัตว์กินเนื้อมาก ต่อไปนี้เป็นข้อมูลบางส่วนที่แสดงความแตกต่างในอัตราส่วนระหว่างความยาวลำตัวต่อความยาวของลำไส้ในสัตว์แต่ละสายพันธุ์
ค้างคาว - 1:2
กระต่าย - 1:10
เออร์มีน - 1:4
ม้า - 1:12
สุนัข - 1:5
วัว - 1:20
ดังที่เห็นได้ว่าการกินสารที่ย่อยไม่ได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกที่อุดมไปด้วยเส้นใยในสัตว์ทุกกลุ่มจะทำให้ช่องทางเดินอาหารยาวขึ้นและมาพร้อมกับการพัฒนาส่วนเพิ่มเติม สิ่งบ่งชี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องนี้คือระบบทางเดินอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้องซึ่งมีบทบาทอย่างมากในการย่อยอาหารซึ่ง symbionts (แบคทีเรียและโปรโตซัว) ภาวะแทรกซ้อนที่คล้ายกันของระบบย่อยอาหารนั้นพบได้ในสัตว์เคี้ยวเอื้องขนาดเล็ก - ลำไส้หลังของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กที่กินพืชเป็นอาหารได้รับการพัฒนาและออกแบบมาเพื่อการไฮโดรไลซิสของโปรโตซัวและแบคทีเรียของเซลลูโลส
จากการศึกษาระบบย่อยอาหารเราสามารถสรุปได้ว่าทิศทางหลักของวิวัฒนาการของสายพันธุ์ที่กินพืชเป็นอาหารเริ่มตั้งแต่ยุคไมโอซีนตอนต้น (ช่วงที่ 4 ของยุคซีโนโซอิก) คือการเปลี่ยนจากโปรตีนไขมันไปเป็นสารอาหารประเภทเส้นใย กระบวนการนี้ถูกเร่งขึ้นอย่างมากเนื่องจากกระบวนการของการแปรสภาพเป็นบริภาษครั้งใหญ่ของดินแดนที่เกิดขึ้นในช่วงสมัยไพลโอซีน การเปลี่ยนประเภทอาหารที่มีโปรตีนเป็นอาหารที่มีกากใยหมายถึงการเปลี่ยนจากการรับประทานอาหารแคลอรี่สูง แต่หาได้ยาก มาสู่การบริโภคแคลอรี่ต่ำแต่ได้มาง่าย การเปลี่ยนแปลงนี้นำไปสู่การลดลงในแต่ละพื้นที่ และเป็นผลให้การเคลื่อนไหวของสัตว์ลดลง การเพิ่มขึ้นของปริมาณอาหารทั้งหมดที่บริโภค และการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่ปรับตัวได้ที่สอดคล้องกันในระบบทางเดินอาหาร
การหาอาหารง่ายขึ้น อวัยวะในการเคลื่อนที่ก็ง่ายขึ้น และอวัยวะรับสัมผัสก็ลดลง เช่น กลิ่น การมองเห็น รสชาติ ระบบย่อยอาหารก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ดังนั้นเมื่อปริมาณอาหารที่บริโภคเพิ่มขึ้นกล้ามเนื้อเคี้ยวจึงแข็งแรงขึ้น ในเวลาเดียวกันธรรมชาติของการเคลื่อนไหวของขากรรไกรจะเปลี่ยนไป (การบด) และด้วยเหตุนี้อุปกรณ์ทันตกรรมก็เปลี่ยนไป (ตุ่มจะถูกแทนที่ด้วยการพับ) ปุ่มรับความรู้สึกของลิ้นลดลง ขนาดของท่อย่อยอาหารเพิ่มขึ้น และความยาวของลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่เพิ่มขึ้น ตับมีการเปลี่ยนแปลง และเนื่องจากน้ำดีจะต้องถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องเมื่อรับประทานอาหารแคลอรี่ต่ำ ในบางกรณีจึงทำให้ถุงน้ำดีลดลง (ในม้า กวางเอลค์ กวาง อูฐ) การปรับตัวของระบบย่อยอาหารเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ตามแนวคิดคลาสสิกที่มาจาก Cuvier (1812) ซึ่งเชื่อว่าเมื่อสภาพความเป็นอยู่เปลี่ยนแปลง อวัยวะของระบบหนึ่งจะถูกเปลี่ยนไม่มากก็น้อยพร้อมกันไปในทิศทางเดียวกัน สถานการณ์นี้แสดงให้เห็นได้ดีจากตัวอย่างของการปรับโครงสร้างส่วนต่าง ๆ ของระบบทางเดินอาหารแบบปรับตัวได้
ดังนั้นในกระบวนการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดจึงเปลี่ยนมากินอาหารจากพืชซึ่งแตกต่างอย่างมากจากอาหารที่มีต้นกำเนิดจากสัตว์
1. อาหารจากพืชสามารถบริโภคได้ง่าย แต่ไม่มีประโยชน์ต่อการย่อยและการดูดซึมมากนัก
2. อาหารพืชมีคุณค่าทางโภชนาการต่ำกว่าอาหารสัตว์อย่างมีนัยสำคัญ
3. อาหารสัตว์มีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมาก ซึ่งรวมถึงคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยไม่ได้ (เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส ฯลฯ) ซึ่งต่างจากอาหารสัตว์
4. ส่วนประกอบโครงสร้างหลักของร่างกายพืชคือเซลลูโลส (ไฟเบอร์) จะไม่ถูกทำลายลงในสัตว์ส่วนใหญ่ เนื่องจากไม่มีเอนไซม์เซลลูเลสในน้ำย่อย เอนไซม์นี้สังเคราะห์โดยแบคทีเรีย โปรโตซัว และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดเท่านั้น สำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นไม่สามารถสังเคราะห์เซลลูเลสได้ ดังนั้น การใช้พืชเป็นอาหารของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถทำได้ด้วยความช่วยเหลือของจุลินทรีย์ชีวภาพที่สามารถสังเคราะห์และหลั่งเซลลูเลสได้เท่านั้น
5. อาหารจากพืชมีลักษณะพิเศษคือมีโปรตีนและไขมันต่ำ และมีองค์ประกอบของกรดอะมิโนที่ไม่ดีซึ่งมีนัยสำคัญเป็นพิเศษ การรับประทานอาหารจากพืชที่หยาบกระด้างส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคและสรีรวิทยาของอวัยวะย่อยอาหารหลายอย่าง ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงในระบบทันตกรรม ปริมาตรของระบบทางเดินอาหารที่เพิ่มขึ้น และการก่อตัวของห้องพิเศษ (กระเพาะอาหารป่าและลำไส้ใหญ่ส่วนต้น)
ในชุมชนธรรมชาติ สัตว์ชนิดเดียวกันและต่างกันจะอาศัยอยู่ร่วมกันและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ในกระบวนการวิวัฒนาการ ความสัมพันธ์บางอย่างได้รับการพัฒนาระหว่างสัตว์ที่สะท้อนถึงความเชื่อมโยงระหว่างพวกมัน สัตว์แต่ละสายพันธุ์มีบทบาทเฉพาะในชุมชนโดยสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
รูปแบบความสัมพันธ์ระหว่างสัตว์ที่ชัดเจนที่สุดคือ การปล้นสะดม- ในชุมชนธรรมชาติ มีสัตว์กินพืชที่กินพืชผัก และมีสัตว์กินเนื้อที่จับและกินสัตว์อื่นๆ ในความสัมพันธ์ สัตว์กินพืชทำหน้าที่ ผู้ที่ตกเป็นเหยื่ออามิและสัตว์กินเนื้อ - นักล่าอามิ- ยิ่งไปกว่านั้น เหยื่อแต่ละคนก็มีผู้ล่าของตัวเอง และผู้ล่าแต่ละคนก็มี "กลุ่ม" เหยื่อของตัวเอง ตัวอย่างเช่น สิงโตล่าม้าลายและละมั่ง แต่ไม่ใช่การล่าสัตว์ช้างหรือหนู นกกินแมลงจับแมลงบางชนิดเท่านั้น
ผู้ล่าและเหยื่อมีวิวัฒนาการเพื่อปรับตัวเข้าหากัน ดังนั้นบางตัวจึงมีโครงสร้างร่างกายที่ช่วยให้จับได้ดีขึ้น ในขณะที่ตัวอื่นๆ มีโครงสร้างที่ช่วยให้พวกมันวิ่งหนีหรือซ่อนได้ดีขึ้น เป็นผลให้ผู้ล่าจับและกินเฉพาะสัตว์ที่อ่อนแอที่สุด ป่วยที่สุด และปรับตัวน้อยที่สุดเท่านั้น
ผู้ล่าไม่กินสัตว์กินพืชเสมอไป มีผู้ล่าอันดับสองและสามที่กินผู้ล่าอื่น สิ่งนี้มักเกิดขึ้นในหมู่ชาวน้ำ ดังนั้นปลาบางชนิดกินแพลงก์ตอน บางสายพันธุ์กินปลาเหล่านี้ และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกในน้ำจำนวนหนึ่งกินแพลงก์ตอนด้วย
การแข่งขัน- รูปแบบความสัมพันธ์ทั่วไปในชุมชนธรรมชาติ โดยทั่วไปแล้ว การแข่งขันจะรุนแรงที่สุดระหว่างสัตว์ชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ในดินแดนเดียวกัน พวกเขามีอาหารเหมือนกัน มีถิ่นที่อยู่เหมือนกัน การแข่งขันระหว่างสัตว์ต่างสายพันธุ์นั้นไม่รุนแรงนักเนื่องจากวิถีชีวิตและความต้องการของพวกมันแตกต่างกันบ้าง กระต่ายและหนูเป็นสัตว์กินพืช แต่พวกมันกินส่วนต่างๆ ของพืช และมีวิถีชีวิตที่แตกต่างกัน
ลูกหลานของสิ่งมีชีวิตมีความคล้ายคลึงกับพ่อแม่มาก อย่างไรก็ตามหากสภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงไป ก็สามารถเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น หากสภาพอากาศค่อยๆ เย็นลง บางชนิดก็อาจมีผมหนามากขึ้นจากรุ่นสู่รุ่น กระบวนการนี้เรียกว่า วิวัฒนาการ- วิวัฒนาการตลอดหลายล้านปี การเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่สะสมสามารถนำไปสู่การเกิดขึ้นของพืชและสัตว์สายพันธุ์ใหม่ที่แตกต่างไปจากบรรพบุรุษอย่างมาก
วิวัฒนาการเกิดขึ้นได้อย่างไร?
วิวัฒนาการขึ้นอยู่กับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มันเกิดขึ้นเช่นนี้ สัตว์หรือพืชทั้งหมดที่อยู่ในสายพันธุ์เดียวกันยังคงมีความแตกต่างกันเล็กน้อย ความแตกต่างบางประการเหล่านี้ทำให้เจ้าของสามารถปรับตัวเข้ากับสภาพความเป็นอยู่ได้ดีกว่าญาติพี่น้อง ตัวอย่างเช่น กวางบางตัวมีขาที่เร็วเป็นพิเศษ และทุกครั้งที่เขาสามารถหลบหนีจากผู้ล่าได้ กวางชนิดนี้มีโอกาสรอดชีวิตและมีลูกได้ดีกว่าและความสามารถในการวิ่งอย่างรวดเร็วสามารถส่งต่อไปยังลูกของมันหรือตามที่พวกเขาพูดกันว่าสืบทอดมาจากพวกมัน
วิวัฒนาการได้สร้างวิธีการนับไม่ถ้วนในการปรับตัวให้เข้ากับความยากลำบากและอันตรายของชีวิตบนโลก ตัวอย่างเช่นเมื่อเวลาผ่านไปเมล็ดเกาลัดม้าก็มีเปลือกที่ปกคลุมไปด้วยหนามแหลมคม หนามจะช่วยปกป้องเมล็ดเมื่อร่วงจากต้นไม้ลงสู่พื้น
อัตราวิวัฒนาการเป็นเท่าใด?
ก่อนหน้านี้ผีเสื้อเหล่านี้มีปีกที่เบา พวกเขาซ่อนตัวจากศัตรูบนลำต้นของต้นไม้ด้วยเปลือกไม้สีเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ผีเสื้อเหล่านี้ประมาณ 1% มีปีกสีเข้ม โดยธรรมชาติแล้วนกจะสังเกตเห็นพวกมันทันทีและตามกฎแล้วจะกินพวกมันก่อนตัวอื่น
โดยปกติ วิวัฒนาการดำเนินการช้ามาก แต่มีหลายกรณีที่สัตว์บางชนิดประสบกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและใช้เวลาอยู่กับมันเป็นเวลาหลายพันล้านปี แต่ก็น้อยกว่านั้นมาก ตัวอย่างเช่น ผีเสื้อบางชนิดเปลี่ยนสีในช่วงสองร้อยปีที่ผ่านมาเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ใหม่ในพื้นที่ของยุโรปซึ่งเป็นแหล่งที่กิจการอุตสาหกรรมจำนวนมากเกิดขึ้น
ประมาณสองร้อยปีที่แล้ว โรงงานที่ใช้ถ่านหินเริ่มถูกสร้างขึ้นในยุโรปตะวันตก ควันจากปล่องไฟของโรงงานมีเขม่าซึ่งเกาะอยู่บนลำต้นของต้นไม้และกลายเป็นสีดำ ตอนนี้ผีเสื้อสีอ่อนจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น แต่มีผีเสื้อปีกสีเข้มเพียงไม่กี่ตัวที่รอดชีวิต เพราะนกไม่สังเกตเห็นพวกมันอีกต่อไป ผีเสื้อตัวอื่นที่มีปีกสีเข้มเหมือนกันก็ออกมาจากพวกมัน และตอนนี้ผีเสื้อสายพันธุ์นี้ส่วนใหญ่ที่อาศัยอยู่ในเขตอุตสาหกรรมก็มีปีกสีเข้ม
เหตุใดสัตว์บางชนิดจึงสูญพันธุ์?
สิ่งมีชีวิตบางชนิดไม่สามารถพัฒนาได้เมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก และเป็นผลให้สูญพันธุ์ไป ตัวอย่างเช่น สัตว์มีขนขนาดใหญ่ที่คล้ายกับช้าง - แมมมอธ มีแนวโน้มที่จะสูญพันธุ์เนื่องจากสภาพอากาศบนโลกในเวลานั้นมีความแตกต่างกันมากขึ้น: ฤดูร้อนจะร้อนเกินไปและหนาวเกินไปในฤดูหนาว นอกจากนี้จำนวนของพวกเขายังลดลงเนื่องจากการล่าพวกมันอย่างเข้มข้นโดยมนุษย์ดึกดำบรรพ์ และหลังจากแมมมอธ เสือเขี้ยวดาบก็สูญพันธุ์เช่นกัน ท้ายที่สุด เขี้ยวขนาดใหญ่ของพวกมันก็ถูกปรับให้เข้ากับการล่าสัตว์ขนาดใหญ่เช่นแมมมอธเท่านั้น สัตว์ขนาดเล็กไม่สามารถเข้าถึงเสือเขี้ยวดาบได้ และเมื่อถูกทิ้งไว้โดยไม่มีเหยื่อ พวกมันก็หายไปจากพื้นโลกของเรา
เราจะรู้ได้อย่างไรว่ามนุษย์คนนั้นก็มีวิวัฒนาการเช่นกัน?
นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่ามนุษย์วิวัฒนาการมาจากสัตว์ที่อาศัยอยู่บนต้นไม้คล้ายกับลิงสมัยใหม่ ข้อพิสูจน์ของทฤษฎีนี้มาจากลักษณะโครงสร้างบางอย่างของร่างกายของเรา ซึ่งช่วยให้เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าบรรพบุรุษของเราเคยเป็นมังสวิรัติและกินเฉพาะผลไม้ ราก และลำต้นของพืชเท่านั้น
ที่ฐานของกระดูกสันหลังของคุณจะมีการสร้างกระดูกที่เรียกว่ากระดูกก้นกบ นี่คือทั้งหมดที่เหลืออยู่ของหาง ผมส่วนใหญ่ที่ปกคลุมร่างกายของคุณเป็นเพียงขนอ่อนนุ่ม แต่บรรพบุรุษของเรามีผมที่หนากว่ามาก ผมแต่ละเส้นมีกล้ามเนื้อพิเศษและยืนตรงเมื่อคุณรู้สึกหนาว เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดที่มีผิวหนังมีขน โดยมันจะกักเก็บอากาศไว้ ซึ่งป้องกันไม่ให้ความร้อนของสัตว์เล็ดลอดออกไป
ผู้ใหญ่หลายคนมีฟันด้านนอกที่กว้าง ซึ่งเรียกว่า "ฟันคุด" ปัจจุบันไม่จำเป็นต้องใช้ฟันเหล่านี้ แต่ครั้งหนึ่งบรรพบุรุษของเราใช้ฟันเหล่านี้เคี้ยวอาหารจากพืชที่แข็งที่พวกเขากิน ไส้ติ่งเป็นท่อเล็กๆที่เชื่อมต่อกับลำไส้ บรรพบุรุษที่อยู่ห่างไกลของเราใช้มันเพื่อย่อยอาหารจากพืชที่ร่างกายย่อยได้ไม่ดี ตอนนี้มันไม่จำเป็นอีกต่อไปแล้ว และก็ค่อยๆ ลดน้อยลงเรื่อยๆ ในสัตว์กินพืชหลายชนิด - เช่นกระต่าย - ภาคผนวกได้รับการพัฒนาเป็นอย่างดี
มนุษย์สามารถควบคุมวิวัฒนาการได้หรือไม่?
ผู้คนขับเคลื่อนวิวัฒนาการสัตว์บางชนิดมีมานานกว่า 10,000 ปีแล้ว ตัวอย่างเช่น สุนัขสมัยใหม่หลายสายพันธุ์ สืบเชื้อสายมาจากหมาป่า ฝูงสุนัขเหล่านี้ตระเวนไปทั่วค่ายของคนโบราณ พวกมันที่เริ่มอยู่ร่วมกับผู้คนค่อยๆ พัฒนาเป็นสัตว์สายพันธุ์ใหม่ นั่นคือพวกมันกลายเป็นสุนัข จากนั้นผู้คนก็เริ่มเลี้ยงสุนัขโดยเฉพาะเพื่อจุดประสงค์เฉพาะ นี่เรียกว่าการเลือก เป็นผลให้มีสุนัขมากกว่า 150 สายพันธุ์ในโลกในปัจจุบัน
- สุนัขที่สามารถสอนคำสั่งต่างๆ ได้ เช่น อิงลิช ชีพด็อก ได้รับการผสมพันธุ์เพื่อฝูงปศุสัตว์
- สุนัขที่สามารถวิ่งได้เร็วถูกใช้เพื่อไล่ล่าเกม เกรย์ฮาวด์ตัวนี้มีขาที่ทรงพลังและวิ่งด้วยการกระโดดครั้งใหญ่
- สุนัขที่มีกลิ่นที่ดีได้รับการผสมพันธุ์มาเพื่อใช้ในการติดตามโดยเฉพาะ ดัชชุนด์ขนเรียบนี้สามารถฉีกรูกระต่ายออกจากกัน
การคัดเลือกโดยธรรมชาติมักจะดำเนินการช้ามาก การเลือกแบบเลือกช่วยให้คุณเร่งความเร็วได้อย่างมาก
พันธุวิศวกรรมคืออะไร?
ในยุค 70 ศตวรรษที่ XX นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นวิธีที่จะเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตโดยการรบกวนรหัสพันธุกรรมของพวกมัน เทคโนโลยีนี้เรียกว่าพันธุวิศวกรรม ยีนมีรหัสทางชีววิทยาชนิดหนึ่งที่มีอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกเซลล์ เป็นตัวกำหนดขนาดและรูปลักษณ์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด พันธุวิศวกรรมสามารถใช้สร้างพืชและสัตว์ที่เติบโตเร็วขึ้นหรืออ่อนแอต่อโรคบางชนิดได้น้อยกว่า
- Agibalov มิคาอิล Pavlovich - ชีวประวัติ
- ชาวกรีก ทหารผ่านศึกสงครามโลกครั้งที่สอง วีรบุรุษแห่งสหภาพโซเวียต จากชีวประวัติของวีรบุรุษ
- จอมพลแอล. เอ. โกโวรอฟ ผู้ปลดปล่อยแห่งเลนินกราด วีรบุรุษของคุณ ประวัติโดยย่อของ Leningrad Govorov
- ตราแผ่นดินของจังหวัดของจักรวรรดิรัสเซีย ตราแผ่นดินของเมืองของจักรวรรดิรัสเซียพร้อมคำอธิบาย