Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Толстый кишечник брожение является пищеварительным процессом видел в моногастрических травоядных , животных с простым, однопалатным желудком . Целлюлоза переваривается с помощью симбиотических бактерий . [1] микробная ферментация происходит в пищеварительных органах , которые следуют за тонкую кишкой : в толстой кишке и слепой кишке . Примеры ферментеров задней кишки включают хоботков и крупных копытных животных с разнородными пальцами, таких как лошади и носороги., а также мелких животных, таких как грызуны , кролики и коалы . [2] Напротив, ферментация передней кишки - это форма переваривания целлюлозы, наблюдаемая у жвачных животных, таких как крупный рогатый скот , с четырехкамерным желудком [3], а также у ленивцев , макроподидов , некоторых обезьян и одной птицы, хоацина . [4]

Cecum [ править ]

Ферментеры задней кишки обычно имеют слепую кишку и толстую кишку, которые намного больше и сложнее, чем у ферментеров передней или средней кишки . [1] Исследования небольших ферментеров слепой кишки, таких как белки-летяги , кролики и лемуры, показали, что у этих млекопитающих желудочно-кишечный тракт примерно в 10-13 раз длиннее их тела. [5] Это связано с высоким потреблением клетчатки и других трудно перевариваемых соединений, характерных для рациона травоядных с однокамерным желудком. В отличие от ферментеров передней кишки, слепая кишка у животных с однокамерным желудком расположена после желудка и тонкой кишки, что ограничивает дальнейшее переваривание или всасывание, которое может произойти после ферментации пищи. [6]

Толстая кишка [ править ]

В небольших ферментерах заднего кишечника отряда зайцеобразных (кролики, зайцы и пищухи ) цекотропы, образующиеся в слепой кишке, проходят через толстую кишку и затем повторно попадают в организм, чтобы дать еще одну возможность для поглощения питательных веществ. Цекотропы окружены слоем слизи, которая защищает их от желудочного сока, но не препятствует всасыванию питательных веществ в тонком кишечнике. [6] Копрофагия также практикуется некоторыми грызунами, такими как капибара , морская свинка и родственные им виды, [7] и сумчатым обыкновенным кольцехвостым опоссумом . [8]Этот процесс также полезен для восстановления популяции микрофлоры или кишечной флоры . Эти микробы находятся в пищеварительных органах живых существ и могут действовать как защитные агенты, укрепляющие иммунную систему . Ферментеры задней кишки обладают способностью изгнать свою микрофлору, что полезно во время гибернации , активизации и оцепенения .

Эффективность [ править ]

Хотя ферментация передней кишки обычно считается более эффективной, и животные с однокамерным желудком не могут переваривать целлюлозу так же эффективно, как жвачные, [1] ферментация задней кишки позволяет животным потреблять небольшие количества низкокачественного корма в течение всего дня и, таким образом, выжить в условиях, в которых жвачные животные могут быть не в состоянии. получать питание, соответствующее их потребностям. Ферментеры задней кишки способны извлекать больше питательных веществ из небольшого количества корма. [9] Большие ферментеры заднего кишечника представляют собой массовые кормушки: они потребляют большое количество пищи с низким содержанием питательных веществ, которую они перерабатывают быстрее, чем это было бы возможно для ферментера передней кишки аналогичного размера. Основная пища в этой категории - трава, и пастбища перемещаются на большие расстояния, чтобы воспользоваться фазами роста травы в разных регионах. [10]

Скорость [ править ]

Способность обрабатывать пищу быстрее, чем ферментеры передней кишки, дает ферментерам задней кишки преимущество при очень большом размере тела, поскольку они способны принимать значительно большие количества пищи. Самые крупные из ныне живущих и доисторических крупных травоядных , слоны и индрикотеры (разновидность носорогов), соответственно, были ферментерами задней кишки. [11] Изучение темпов увеличения максимальной массы тела у различных групп наземных млекопитающих показало, что самый быстрый рост массы тела с течением времени происходил в ферментерах задней кишки ( периссодактили , грызуны и хоботки ). [12]

Типы [ править ]

Ферментеры задней кишки подразделяются на две группы в зависимости от относительного размера различных органов пищеварения по отношению к остальной системе: ферментеры толстой кишки, как правило, представляют собой более крупные виды, такие как лошади, а ферментеры слепой кишки - более мелкие животные, такие как кролики и грызуны. [2] Однако, несмотря на терминологию, ферментеры толстой кишки, такие как лошади, широко используют слепую кишку для расщепления целлюлозы. [13] [14] Кроме того, ферментеры толстой кишки обычно имеют пропорционально более длинный толстый кишечник, чем тонкий кишечник, тогда как ферментеры слепой кишки имеют значительно увеличенную слепую кишку по сравнению с остальной частью пищеварительного тракта.

Насекомые [ править ]

Помимо млекопитающих, некоторые насекомые также являются ферментерами задней кишки, наиболее изученными из которых являются термиты , для которых характерно увеличенное «брюшко» задней кишки, в котором также находится основная часть микробиоты кишечника. [15] Переваривание древесных частиц у низших термитов осуществляется внутри фагосом кишечных жгутиконосцев, но у высших термитов, не содержащих жгутиков, это, по-видимому, осуществляется бактериями, связанными с клетчаткой. [16]

См. Также [ править ]

  • Ферментация передней кишки
  • Псевдоруминанты
  • Жвачные животные

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Структура и функции животных. Архивировано 2 мая 2012 г. в Wayback Machine . Sci.waikato.ac.nz. Проверено 27 ноября 2011.
  2. ^ a b Грант, Kerrin Adaptations in Herbivore Nutrition , 30 июля 2010 г. Lafebervet.com. Проверено 16 октября 2017.
  3. ^ Hindgut против Foregut Fermenters . Vcebiology.edublogs.org (30 апреля 2011 г.). Проверено 27 ноября 2011.
  4. ^ Grajal, A .; Strahl, SD; Parra, R .; Домингес, MG; Неер, А. (1989). «Ферментация передней кишки у Хоацина, неотропической листоядной птицы». Наука . 245 (4923): 1236–1238. Bibcode : 1989Sci ... 245.1236G . DOI : 10.1126 / science.245.4923.1236 . PMID  17747887 . S2CID  21455374 ..
  5. ^ Лу, Сяо-Пэй; Юй-бин Ван; Шиао-Вэй Хуан; Чунг-Йен Линь; Мартин Ву; Чих-хао Се; Хон-Цен Ю. (10 сентября 2012 г.). «Метагеномный анализ показывает функциональную характеристику деградации биомассы микробиотой слепой кишки у белки-летяги (Petaurista alborufus lena)» . BMC Genomics . 1. 13 (1): 466. DOI : 10.1186 / 1471-2164-13-466 . PMC 3527328 . PMID 22963241 .  
  6. ^ а б Джеймс. «Сравнительное пищеварение» . VetSci . Дата обращения 3 мая 2013 .
  7. ^ Hirakawa, Хирофуй (2001). «Копрофагия у лепорид и других млекопитающих травоядных». Обзор млекопитающих . 31 (1): 61–80. DOI : 10.1046 / j.1365-2907.2001.00079.x .
  8. ^ Чилкотт, MJ; Хьюм, И. Д. (1985). «Копрофагия и избирательное удержание жидкости в пищеварении: их роль в питании обыкновенного опоссума кольчатого хвоста, Pseudocheirus peregrinus ». Австралийский зоологический журнал . 33 (1): 1–15. DOI : 10.1071 / ZO9850001 .
  9. ^ Budiansky, Стивен (1997). Природа лошадей . Свободная пресса. ISBN 0-684-82768-9.
  10. ^ ван дер Мад, Ян; Грубе, Рене (2010). «Носороги Ноймарк-Норд и их питание». В Меллер, Харальд (ред.). Elefantenreich - Eine Fossilwelt in Europa (PDF) (на немецком и английском языках). Галле / Заале. стр. 382–394, см. стр. 387.
  11. ^ Клаусс, М .; Frey, R .; Кифер, В .; Lechner-Doll, M .; Loehlein, W .; Polster, C .; Ресснер, GE; Штрайх, WJ (24 апреля 2003 г.). «Максимально достижимый размер тела травоядных млекопитающих: морфофизиологические ограничения передней кишки и адаптации ферментеров задней кишки» (PDF) . Oecologia . 136 (1): 14–27. Bibcode : 2003Oecol.136 ... 14C . DOI : 10.1007 / s00442-003-1254-z . PMID 12712314 . S2CID 206989975 .   
  12. ^ Evans, AR; и другие. (30.01.2012). «Максимальная скорость эволюции млекопитающих» . PNAS . 109 (11): 4187–4190. Bibcode : 2012PNAS..109.4187E . DOI : 10.1073 / pnas.1120774109 . PMC 3306709 . PMID 22308461 .  
  13. ^ Уильямс, Кэри А. (апрель 2004), «Основы Коневодство питания» , FS 038 , Научный центр Коневодство, Университет Рутгерса, архивируются с оригинала на 2007-04-08 , извлекаться 2017-04-02
  14. ^ Мур, BE; Dehority, BA (1993). «Влияние диеты и дефаунации задней кишки на перевариваемость диеты и концентрацию микробов в слепой и толстой кишке лошади». Журнал зоотехники . 71 (12): 3350–3358. DOI : 10.2527 / 1993.71123350x . PMID 8294287 . 
  15. ^ Brune, A .; Дитрих, К. (2015). «Кишечная микробиота термитов: переваривание разнообразия в свете экологии и эволюции». Ежегодный обзор микробиологии . 69 : 145–166. DOI : 10.1146 / annurev-micro-092412-155715 . PMID 26195303 . 
  16. ^ Микаэлян, А .; Strassert, J .; Tokuda, G .; Брюн, А. (2014). «Связанное с волокном целлюлолитическое бактериальное сообщество в задней части питающихся древесиной высших термитов (Nasutitermes spp.)». Экологическая микробиология . 16 (9): 2711–2722. DOI : 10.1111 / 1462-2920.12425 .