Жвачные животные
Жвачные – это те млекопитающие, которые питаются овощами, не имеют резцов на верхней челюсти и имеют особый желудок, состоящий из четырех полостей (поэтому их еще называют полигастрическими).
Название жвачных животных дано им потому, что процесс питания у этих млекопитающих часто состоит из двоих этапов:
- сначала они как можно быстрее заглатывают траву
- затем прячутся от хищников, чтобы иметь возможность спокойно пережевывать и переваривать траву.
Роль жвачного животного в экосистеме состоит необходимости контролировать популяцию растений, чтобы не допускать их чрезмерное разрастание, а также обеспечивать почву удобрениями. Как и любое живое существо, они играют очень важную роль в экосистеме.
Жвачные появились около 50 миллионов лет назад, когда климат уже стал более прохладным, и появились леса умеренного пояса. Когда появились первые группы жвачных животных, они были размером с кролика.
Первым одомашненным видом животного около 8000 г. до н.э. была коза. Первоначально это травоядное животное было одомашнено из-за необходимости удовлетворения растущего спроса на мясо в период быстрого увеличения человеческой популяции. Большинство других одомашненных видов жвачных стали выращиваться людьми около 2500 г. до н.э.
Эти животные потребляют продукты, богатые целлюлозой, гемицеллюлозой и пектином, поэтому их пищеварительная система, в отличии от других видов животных, должна быть готова к их разложению и полному перевариванию.
В желудках жвачных животных содержится микробная популяция, состоящая из бактерий, простейших и грибков, способных превращать эту целлюлозу в необходимые питательные вещества.
Семейства жвачных животных
Согласно зоологической классификации, среди жвачных самым большим семейством является семейство полорогих, в которое входят, помимо крупного рогатого скота, овец и домашних коз, антилопы, газели, буйволы, бизоны, антилопы гну… Другие более мелкие семейства – оленьи (олени всех видов, северный олень, лось…), жирафы (жирафы и окапи), верблюдовые (верблюды, дромадеры, ламы и альпаки), а также кабарги и антилокаприды (включая только американскую антилопу).
Семейство жвачных: Полорогие
Коза: это животное среднего размера с мехом, состоящим из щетины и шерсти грубой текстуры. Род, к которому принадлежит большинство коз, называется Capra, и некоторые из них включают козерога, критского козла (считающегося предшественником домашних козлов) и ангорского козла. Полное описание вида читайте далее.
Бизон: это жвачное животное может достигать 1,8 метра в высоту (до холки), а его рога имеют особую форму. Хотя он практически считается вымершим видом, он был повторно интродуцирован в питомниках. Полное описание вида читайте далее.
Семейство жвачных: Оленьи
Лось: это жвачное животное с плоскими рогами в виде лопаты. Лось может достигать 2 метров в высоту и имеет перепонки на ногах, которые помогают ему лучше передвигаться по болотистой местности. Полное описание вида читайте далее.
Олень: это животное, ведущее стадный образ жизни, и обитающее в европейских, американских и азиатских лесах. Его максимальная высота составляет 1,5 метра. Другое название этого вида – олень. Рога самца развиваются и разветвляются на протяжении всей его жизни. Полное описание вида читайте далее.
Семейство жвачных: Жирафы
Жираф: он в основном характеризуется длинными шеями, которая может достигать 3 метров, а его общая высота составляет около 6 метров. Пятна на их коже имеют различные оттенки белого и коричневого цветов. Продолжительность жизни около тридцати лет. Полное описание вида читайте далее.
Окапи: это жвачное животное, внешне похожее на жирафа, но с менее длинной шеей и с полосами на задней части тела. У самца очень маленькие рога, покрытые мехом. Полное описание вида читайте далее.
Семейство жвачных: Верблюды
Лама: вид, не имеющий горба и подразделяющийся на четыре подвида, населяющих полупустыни, степи и горные районы.
Верблюд: это жвачные животные, у которых желудок разделен на три камеры вместо четырех. Функционирование его рубца такое же, как у коров или овец.
Полное описание семейства верблюжьих читайте далее.
Альпака: животное более чем одного подвида, используемое для грузовых работ, для потребления мяса и шерсти.
Верблюдовых (верблюдов, дромадеров, лам и альпак) обычно относят к жвачным животным, хотя они немного отличаются: их желудок разделен на три отделения вместо четырех, но механизм жвачки очень похож. Кроме того, они отличаются тем, что у них не роговые копыта, а пальцы, оканчивающиеся толстым ногтем. Помимо разделенного желудка, у них есть общая способность к вращательному жеванию и зубной ряд, без верхних резцов.
Работа желудка жвачных животных
Процесс пищеварения жвачных животных отлично работает, так как их желудок разделен на четыре части, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию.
Также стоит отметить, что у этой группы млекопитающих есть следующие органы ЖКТ:
Рубец – шероховатый и яйцевидный орган, в котором ассимилируются короткоцепочечные жирные кислоты. Это самый объемный отдел. Соприкасается с левой брюшной стенкой. На его висцеральной поверхности расположен ряд бороздок, представляющих собой ряд внутренних выступов, известных как столбы. Продольные борозды, как правая, так и левая, делят его на спинной и брюшной мешки. Черепная борозда отделяет краниодорсальный мешок слепой кишки от краниовентрального мешка. Каудальная борозда вместе с дорсальной и вентральной венечными бороздами ограничивает каудо-дорсальный и каудо-вентральный слепые мешки. Слизистая оболочка рубца имеет пальцевые сосочки, размер и степень ороговения которых варьируются в зависимости от раздражителя, вызванного типом рациона жвачного животного.
Сетка (ретикулум) – место, где частицы пищи мобилизуются в сторону рубца. Он получил свое название из-за сетчатого расположения складок его слизистой оболочки и расположен краниально и соприкасается с диафрагмой. Он сообщается с рубцом через ретикуло-руминальную складку, что делает их единым функциональным узлом.
Омасум – небольшая камера, которая отделяет твердые части и участвует в извлечении жидкостей, содержащихся в пище, и позволяет перерабатывать минералы. Он имеет две четко дифференцированные части — тело, состоящее из различного числа листочков или пластинок, которые направляют свой свободный край в сторону омасального канала и омасального канала. Он сообщается с сеткой через ретикуло-омазальный сфинктер, а с сычугом – через омазо-сывороточный сфинктер.
Сычуг – расположен вентрально и справа в брюшной полости. Он имеет форму удлиненного мешочка со слепым концом, называемым дном, который имеет ряд складок, увеличивающих его поверхность, и пилорический конец, впадающий в двенадцатиперстную кишку. Этот отдел аналогичен желудку нежвачных животных, так как он железистый, а остальные покрыты ороговевшим эпителием и также лишены желез.
Пищевой путь у жвачных животных
Первая полость известна как рубец. В этом секторе различные микроорганизмы отвечают за расщепление пищи на более мелкие компоненты, чтобы могло происходить пищеварение.
Затем пища отрыгивается из рубца и возвращается в рот через пищевод. Жвачное животное снова пережевывает пищу, чтобы снова ее проглотить, но на этот раз она попадает в ретикулум, где поддается более качественной переработке и расчеплению.
В третьей полости желудка жвачных животных – омасуме, пища продолжает расщепляться и уменьшаться, в то время как животное поглощает питательные вещества и отделяет отходы. Наконец пища достигает сычуга, четвертой и последней полости, которая также участвует в пищеварительном процессе жвачных животных, завершая процесс полного расщепления растительной пищи.
|
Все отделы желудка представлены четырьмя характерными слоями, трубчатыми органами, составляющими пищеварительную систему. В дивертикулах желудка слизистая оболочка покрыта многослойным плоским эпителием с ороговевшим железом. Однако в сычуге это строение резко меняется, переходя в простой цилиндрический эпителий, покрывающий собственную пластинку, в которой находятся железы того же типа, что и у нежвачных животных. В слизистой отсутствует мускулатура. Подслизистая оболочка состоит из рыхлой соединительной ткани с богатой сосудистой сетью и нервными сплетениями. Мускулатура дивертикулов желудка состоит из двух слоев гладких мышц: внутреннего циркулярного и наружного продольного. Среди них миэнтеральное или ауэрбаховское сплетение. В сычуге добавляется даже третий внутренний косой слой.
Дивертикулы желудка имеют вегетативную иннервацию, преимущественно парасимпатическую, поступающую по блуждающему нерву. Грудной блуждающий нерв имеет две ветви (правую и левую), которые, в свою очередь, вблизи диафрагмы подразделяются на дорсальную и вентральную ветви. Дорсальные ветви соединяются в ствол в единый дорсальный ствол, а вентральные – образуя вентральный ствол. Дорсальная ветвь иннервирует весь рубец, поэтому ее называют рубцовым нервом в дополнение к малой кривизне сычуга. Вентральная ветвь иннервирует сеть, сычуг и большую кривизну сычуга. Симпатическая иннервация, функциональная значимость которой гораздо меньше, исходит от чревного нерва и чревных ветвей, которые синапсируются сзади в так называемом чревном сплетении. Орошение желудка происходит из чревной артерии, а венозная кровь собирается селезеночной и гастродуоденальной венами, которые впадают в воротную вену.
Жвачные животные
Из всех упомянутых животных многие были одомашнены на протяжении тысячелетий, чтобы использовать в своих интересах их мясо, их молоко, их шерсть или кожу и их физическую силу. Наибольшее распространение во всем мире получили домашний скот, овцы и козы, но в некоторых регионах встречаются также домашние буйволы, верблюды и дромадеры, ламы и альпаки и, в меньшей степени, северный и упряжной лось и олени на мясо. Все они сыграли ключевую роль в социокультурном и экономическом развитии человечества.
Все жвачные животные являются травоядными, но не все травоядные являются жвачными.
Травоядные животные — это животные, которые эволюционировали, чтобы иметь возможность использовать обильные и легкодоступные продукты питания, такие как растения. Чтобы достичь этого, им пришлось претерпевать изменения и специализации своего пищеварительного тракта, которые позволяют им содержать большие популяции ферментирующих бактерий и простейших. Эти микроорганизмы, в отличие от всех позвоночных животных, способны разрывать цепочки целлюлозы и гемицеллюлозы (обычно называемой «волокном») и разделять их на пригодные для использования молекулы глюкозы.
Разные травоядные выработали разные стратегии брожения: они по существу делятся на преджелудочные и постжелудочные. К преджелудочным относятся жвачные животные, у которых рубец и сетка располагаются перед сычугом, то есть железистым желудком. Напротив, постгастральная ферментация происходит в различных частях толстой кишки, особенно в слепой кишке и толстой кишке, в большей или меньшей степени в зависимости от вида. Некоторыми примерами постгастральных животных являются лошадь, кролик, морская свинка, слон и горилла.
Питание жвачных
Жвачное животное рождается с пищеварительной системой, которая структурно и функционально напоминает систему нежвачного животного, поскольку приспособлена к молочному питанию. По этой причине дивертикулы желудка при рождении имеют небольшие размеры, так как они не функционируют, и при закрытии несостоятельности пищевода молоко направляется непосредственно к сычугу. Этот последний элемент отвечает за пищеварительное поведение новорожденного. Несостоятельность пищевода представляет собой каналообразную инвагинацию, которая пересекает стенку ретикулума и, таким образом, достигает устья пищевода до ретикуло-омазального отверстия. При раздражении мышцы ее губ смыкаются, образуя канал.
От рождения до трех недель жизни: животное лактирующее, то есть имеет только способность переваривать молоко. Поддержание гликемического уровня зависит от всасывания глюкозы в кишечнике. Короче говоря, она очень похожа на пищеварительную систему нежвачных животных, как упоминалось ранее.
От трех до восьми недель жизни: этот этап можно считать переходным периодом, так как животное начинает есть твердую пищу небольшими порциями. Это способствует развитию дивертикулов желудка. Начинается увеличение концентрации летучих жирных кислот в плазме, среди которых ацетат, пропионат и бутират, в отличие от того, что происходит при снижении гликемических значений. Это развитие пищеварительной системы вариабельно и зависит от типа диеты, которой придерживается животное.
С восьми недель жизни: уже развито бродильное пищеварение, так как дивертикулы желудка полностью функциональны, то есть уже происходит пищеварение, типичное для взрослого жвачного животного.
Пищеварение взрослых особей
Пищеварение ферментативного типа зависит от нормального развития микроорганизмов, его осуществляющих, то есть жвачному животному необходимо создать наиболее оптимальные условия, гарантирующие его рост и размножение, что делает его своеобразной питательной средой. Для поддержания гомеостаза рубцовой среды необходимо, чтобы дивертикулы желудка обладали тонкой регуляцией своей моторики. Среднее время удерживания в рубце воды и растворимых элементов составляет от 10 до 24 часов, тогда как нерастворимые элементы, которые могут быть как с высокой, так и с низкой усвояемостью, удерживаются в течение 30-50 часов. К этим условиям относятся такие факторы, как:
- Снабжение питательными веществами: поскольку питание жвачных напрямую зависит от питания их рубцовой популяции микроорганизмов, можно установить, что они фактически питают рубец, который впоследствии будет питать жвачных.
- Анаэробиоз: анаэробный метаболизм микроорганизмов, обнаруженных в рубце, является определяющим фактором симбиоза между ними и жвачным животным. Поскольку они не используют кислород, микроорганизмы рубца зависят от гликолитического пути получения энергии. Напомним, что этот путь приводит к тому, что две молекулы АТФ получаются из глюкозы, НАДН+Н+ и, наконец, пирувата. НАДН+Н+ образуется в нормальных условиях тремя молекулами АТФ позже в дыхательном бедре. Однако, поскольку это анаэробный метаболизм, этого не происходит. Пируват, в свою очередь, превращается в ацетил-КоА, который переходит в цикл Кребса, посредством которого будет производиться энергия и конечными продуктами которого являются СО2 и вода, которые больше не могут обеспечивать какой-либо тип энергии. При этом типе метаболизма пируват превращается в другие кислоты с короткой цепью, которые продолжают сохранять большую часть энергии глюкозы и являются основным источником энергии жвачных животных, несмотря на то, что для микроорганизмов они являются лишь продуктами утилизации глюкозы.
- рН: для каждого микроорганизма существует определенный диапазон рН, при котором его развитие является оптимальным. В этом случае микроорганизмы адекватно развиваются в диапазоне рН от 5,5 до 6,9, за пределами которого благоприятен рост других микроорганизмов, что может привести к изменению метаболического паттерна рубца, что приведет к заболеванию жвачных животных.
- Осмотическое давление: содержимое рубца поддерживает осмотическое давление, очень близкое к осмотическому давлению ткани, что предотвращает потерю воды из интерстициальной жидкости в рубец или наоборот.
- Температура: поддерживается температура от 38 до 42 ºC. Эта температура поддерживается благодаря гомеотермической регуляции жвачных животных и изменяется в зависимости от протекающих химических реакций.
- Доступ микроорганизма к пище: субстрат становится доступным в момент включения его в жидкую среду, поэтому растворимые компоненты пищи всегда становятся доступными первыми, подвергаясь атаке микроорганизмов. Эти нерастворимые компоненты необходимо измельчать до тех пор, пока они не достигнут размера, достаточного для увлажнения и включения в жидкую среду рубца.
- Устранение отходов метаболизма в рубце: непереваренная часть рациона должна продолжать свое прохождение через пищеварительную систему.
Для выполнения всех перечисленных функций дивертикулы желудка обладают двигательной активностью, контролируемой нервным центром, расположенным в ядре блуждающего нерва, дорсальнее ствола головного мозга. Он получает всю информацию от рецепторов, расположенных в дивертикулах, отвечающих за контроль некоторых важных параметров рубца. Среди этих рецепторов выделяются рецепторы растяжения, сообщающие о размере или степени растяжения рубца; рецепторы давления, расположенные на опорах; рецепторы рН; и, наконец, рецепторы осмотического давления.
P.S.
Если Вам понравилась и была полезна данная информация, поделитесь ею в соц. сетях со своими друзьями и знакомыми. Так вы поддержите наш проект “Экология жизни“ и сделаете свой вклад в сохранение окружающей среды!
- Аренда однокомнатной квартиры в Кемерово - 20.03.2024
- Амброзия растение - 19.03.2024
- Растения семейства злаковых - 18.03.2024
