Пищеварение представляет собой крайне сложный и многоступенчатый процесс. Для того чтобы питательные вещества были усвоены, пища должна быть соответствующим образом переработана: подвергнута воздействию ферментов и только после этого усвоена.
Способы пищеварения
Однако в процессе эволюции различные биологические виды выработали разные стратегии переваривания добычи. Всего в биологии насчитывается пять различных способов извлекать полезные вещества из пищи. Кишечным пищеварением пользуются большинство многоклеточных, имеющих кишечный тракт:
- простейшие организмы, такие как водоросли, используют внутриклеточное пищеварение;
- хищные растения;
- грибы и большинство бактерий переваривают пищу вне клетки;
- внекишечное пищеварение распространено также и среди многоклеточных;
- существует также пристеночное пищеварение, которое хотя и происходит в полостях кишечника, но ферментируется в слое слизи, покрывающем его стенки.
Отдельного внимания заслуживают организмы с наружным пищеварением, среди которых много пауков, личинок насекомых, грибов, кальмаров. Устройство этих организмов различно, но все они выбрали в качестве пищеварительной стратегии - внешнее ферментирование пищи. Этот процесс довольно сложен и зачастую небезопасен для окружающих.
Организмы с наружным пищеварением: трутовик сосновый
Трутовик сосновый является чрезвычайно распространенным грибом в России и Европе. Многим он хорошо известен, так как имеет весьма специфический вид бурого нароста правильной формы на гнилых деревьях, пнях, валежнике. Этот гриб относится к деструкторам, т. е организмам, разрушающим органические вещества, которыми питается, настолько качественно, что после его воздействия не остается твердых остатков. Усвоение полезных веществ возможно только в жидком состоянии, поэтому трутовик впрыскивает в пораженную древесину фермент, которых разлагает ее до целлюлозы. В результате этого процесса появляется бурая гниль, в составе который содержатся вещества необходимые грибу для роста и активного плодоношения.
Как и другие организмы с наружным пищеварением, относящиеся к грибам, трутовик размножается спорами. В экологических системах гриб занимает важное место, поскольку способствует утилизации мертвой древесины и переработке в легкоусвояемые вещества, которые могут быть использованы другими членами экологического сообщества.
Организмы с наружным пищеварением: личинка муравьиного льва
В то время как о способе питания взрослых особей муравьиного льва исследователям известно крайне мало, пищевое поведение его агрессивных личинок наблюдалось неоднократно и подробно описано. Как и многие другие организмы с наружным пищеварением, личинка ведет малоподвижный образ жизни, предпочитая подкарауливать свою жертву, устроив в песке ловушку в виде воронки, в которую попадают насекомые. Пауки, жуки и муравьи, оказавшись в ловушке и не имея сил выкарабкаться, попадают в серповидные челюсти, которыми личинка жалит свою жертву, впрыскивая в нее пищеварительный сок, состоящий из ферментов и бактерий. После того, как все внутренности насекомого будут размягчены соком и превратятся в мягкую кашицу, личинка всасывает ее, а пустой хитиновый скелет отбрасывает активным движением головы.
Способ, используемый червями
Организмы с наружным пищеварением чрезвычайно распространены в природе. В морской среде их представляет бела планария, которую многие несправедливо считают паразитом. Это плоский червь, обитающий в пресных водах и опасный только для обитателей домашних аквариумов.
Как и многие другие организмы с наружным пищеварением, белая планария ведет хищнический образ жизни. Для охоты планария имеет специальный орган, который реагируя на приближающуюся жертву, выдвигается и захватывает добычу.
В большинстве случаев, добыча проглатывается, но если это сделать невозможно, то от нее отрываются куски, каждый из которых попадает в полость планарии в свою очередь.
Случается, однако, и такое, что добыча имеет твердое покрытие (например, рачок) и слишком большой размер, препятствующие проглатыванию. В таком случае, планария вонзает выдвижную челюсть в тело жертвы и поражает ее пищеварительным соком, полным ферментов и ядов. При этом жертва не отпускается, а когда желудочный сок довершит свою работу, планария всасывает мягкое содержимое, а панцирь отбрасывает.
Значение для эволюции
Наличие большого числа примеров позволяет сделать вывод о том, что организмы с наружным пищеварением очень распространены в природе. Выходит, что на определенном этапе эволюции такой способ был оптимальным для получения энергии и питательных веществ. С течением времени пищеварительные системы усложнялись и пика своего развития достигли в человеке, обладающим чрезвычайно сложно устроенной системой пищеварения, включающей много стадий и задействующей самые разные механизмы в организме.
