Sistema digestivo invertebrato
Sistemi tubolari
La maggior parte degli animali al di sopra del livello di cnidari e platelminti ha un tratto digestivo completo; cioè un tubo con due aperture: una bocca e un ano. Ci sono evidenti vantaggi di un tale sistema su una cavità gastrovascolare, tra cui il fatto che il cibo si muove in una direzione attraverso il sistema tubolare, che può essere diviso in una serie di sezioni distinte, ognuna specializzata per una funzione diversa. Una sezione può essere specializzata per la ripartizione meccanica degli alimenti sfusi, per lo stoccaggio temporaneo, per la digestione enzimatica, per l’assorbimento dei prodotti della digestione, per il riassorbimento dell’acqua e per lo stoccaggio dei rifiuti. Il risultato complessivo è una maggiore efficienza, così come il potenziale di modifiche evolutive speciali per diverse modalità di esistenza.
Il sistema digestivo di un lombrico è un esempio di sistema tubolare. Il cibo, sotto forma di materia organica in decomposizione mescolata con il terreno, viene aspirato in bocca dall’azione di suzione di una faringe muscolare. Dalla faringe e poi attraverso un passaggio di collegamento, chiamato esofago, il cibo entra in una camera di stoccaggio a pareti relativamente sottili, o coltura. Successivamente, il cibo entra nel ventriglio, un compartimento con spesse pareti muscolari, e viene macinato da un’azione di zangolatura, la macinatura spesso è facilitata da pezzi di pietra presi con il cibo. Il cibo polverizzato, sospeso in acqua, passa quindi nell’intestino lungo, in cui avvengono la digestione e l’assorbimento. La maggior parte della digestione è extracellulare; le cellule del rivestimento intestinale secernono enzimi idrolitici nella cavità dell’intestino e i prodotti finali della digestione, i composti semplici da cui si formano grandi molecole, vengono assorbiti. Infine, verso la parte posteriore dell’intestino, parte dell’acqua viene riassorbita e il residuo indigesto viene infine eliminato attraverso l’ano.
Non tutti i grandi animali mangiano e macinano grandi pezzi di cibo. Molti sono alimentatori di filtri; cioè, filtrano piccole particelle di materia organica dall’acqua. Vongole e molti altri molluschi filtrano l’acqua attraverso piccoli pori nelle loro branchie e intrappolano microscopiche particelle di cibo in flussi di muco che scorrono lungo le branchie ed entrano nella bocca; il muco viene mantenuto in movimento battendo le ciglia. In tali molluschi, la digestione è in gran parte intracellulare, come ci si potrebbe aspettare negli animali che mangiano cibo microscopico. La teoria attuale sostiene che i primi vertebrati erano alimentatori di filtri. Alcune delle balene più grandi sono esempi di vertebrati moderni che si nutrono di filtri; filtrano piccoli organismi planctonici da grandi quantità di acqua.
Un organo di stoccaggio, come il raccolto del lombrico, consente a un animale di assumere rapidamente grandi quantità di cibo e di attingere a questa materia immagazzinata per un periodo prolungato. Tale abitudine di alimentazione discontinua consente a un animale di dedicare tempo ad attività diverse dall’alimentazione. La maggior parte degli animali superiori ha evoluto adattamenti per l’alimentazione discontinua, guadagnando così tempo per un’esistenza comportamentalmente più varia.
L’alimentazione discontinua è spesso anche di vantaggio adattativo nel processo di alimentazione stesso. Il cibo corretto di un animale, ad esempio, può avvenire solo in luoghi ampiamente sparsi; se dovesse mangiare costantemente per mantenersi, l’animale non sarebbe in grado di passare il tempo a cercare una nuova riserva di cibo o catturare più prede quando la riserva originale era stata esaurita. L’animale avrebbe quindi dovuto vivere in un’area in cui esisteva una fonte di cibo essenzialmente illimitata e continua.
Gli organi di conservazione degli alimenti per animali sono piuttosto variabili. In alcuni animali assumono la forma di sacche cieche (diverticoli) che si ramificano dal tratto digestivo. Le zanzare femminili, ad esempio, hanno un grande diverticolo che si apre sulla porzione anteriore del tubo digerente e corre posteriormente, occupando gran parte della cavità addominale. La zanzara femmina individua un animale adatto, trafigge la pelle e succhia il sangue fino a riempire il diverticolo. Un pasto abbondante può essere sufficiente per l’intero processo di localizzazione di un sito e la deposizione delle uova—una questione di quattro o cinque giorni.
William T. KeetonWilliam Sircus
