Układ pokarmowy bezkręgowców

układ rurowy

większość zwierząt powyżej poziomu cnidarians i płazińce mają kompletny przewód pokarmowy; tj. rurkę z dwoma otworami—ustami i odbytem. Istnieją oczywiste zalety takiego systemu nad jamą żołądkowo-naczyniową, wśród nich fakt, że żywność porusza się w jednym kierunku przez system rurowy, który można podzielić na szereg różnych sekcji, z których każda specjalizuje się w innej funkcji. Sekcja może być wyspecjalizowana do mechanicznego rozkładu żywności luzem, do tymczasowego przechowywania, do trawienia enzymatycznego, do wchłaniania produktów trawienia, do reabsorpcji wody i do przechowywania odpadów. Ogólnym rezultatem jest większa wydajność, a także potencjał specjalnych modyfikacji ewolucyjnych dla różnych trybów istnienia.

układ pokarmowy dżdżownicy jest przykładem systemu rurkowego. Żywność, w postaci rozkładającej się materii organicznej zmieszanej z glebą, jest wciągana do jamy ustnej przez ssące działanie mięśni gardła. Od gardła, a następnie przez łącznik, zwany przełykiem, żywność wchodzi do stosunkowo cienkościennej komory magazynowej lub plonu. Następnie żywność wchodzi do żołądka, przedziału z grubymi muskularnymi ścianami, i jest mielona przez ubijanie, mielenie często jest ułatwione przez kawałki kamienia pobrane z jedzeniem. Sproszkowany pokarm, zawieszony w wodzie, przechodzi następnie do długiego jelita, w którym odbywa się trawienie i wchłanianie. Większość trawienia jest pozakomórkowa; komórki wyściółki jelitowej wydzielają enzymy hydrolityczne do jamy jelita, a końcowe produkty trawienia, proste związki, z których powstają duże cząsteczki, są wchłaniane. Wreszcie, w kierunku tylnej części jelita, część wody jest wchłaniana ponownie, a niestrawne pozostałości są ostatecznie eliminowane przez odbyt.

nie wszystkie duże zwierzęta jedzą i rozdrabniają duże kawałki jedzenia. Wiele z nich to podajniki filtracyjne, tj. odciągają z wody małe cząstki materii organicznej. Małże i wiele innych mięczaków filtrują wodę przez drobne pory w skrzelach i zatrzymują mikroskopijne cząstki pokarmu w strumieniach śluzu, które przepływają wzdłuż skrzeli i wchodzą do jamy ustnej; śluz jest utrzymywany w ruchu, pokonując rzęski. U takich mięczaków trawienie jest w dużej mierze wewnątrzkomórkowe, jak można się spodziewać u zwierząt, które jedzą mikroskopijny pokarm. Obecna teoria głosi, że najwcześniejsze kręgowce były karmicielami filtrów. Niektóre z największych wielorybów są przykładami współczesnych kręgowców żywiących się filtrami; odciągają małe organizmy planktoniczne z ogromnych ilości wody.

narząd do przechowywania, taki jak plon dżdżownicy, umożliwia zwierzęciu szybkie przyjmowanie dużych ilości pokarmu i czerpanie z tej przechowywanej materii przez dłuższy czas. Taki nieciągły nawyk karmienia umożliwia zwierzęciu poświęcenie czasu na czynności inne niż karmienie. Większość wyższych zwierząt wykształciła adaptacje do nieciągłego żywienia, zyskując w ten sposób czas na bardziej zróżnicowaną behawioralnie egzystencję.

karmienie nieciągłe jest często również korzystne adaptacyjnie w samym procesie karmienia. Właściwy pokarm zwierzęcia, na przykład, może występować tylko w rozproszonych miejscach; gdyby musiało jeść stale, aby utrzymać się, zwierzę nie byłoby w stanie poświęcić czasu na poszukiwanie nowego zaopatrzenia w żywność lub przechwytywanie większej ilości zdobyczy, gdy pierwotne zapasy zostały wyczerpane. Zwierzę musiałoby zatem żyć w obszarze, w którym istniało zasadniczo nieograniczone i ciągłe źródło pożywienia.

narządy do przechowywania pokarmu dla zwierząt są dość zmienne. U niektórych zwierząt przybierają postać ślepych worków (uchyłków) rozgałęziających się od przewodu pokarmowego. Samice komarów, na przykład, mają duży uchyłek, który otwiera przednią część przewodu pokarmowego i biegnie tylnie, zajmując znaczną część jamy brzusznej. Samica komara lokalizuje odpowiednie zwierzę, przebija jego skórę i wysysa krew, dopóki uchyłek nie zostanie wypełniony. Jeden duży posiłek może wystarczyć na cały proces lokalizowania miejsca i składania jaj—kwestia czterech lub pięciu dni.

William T. KeetonWilliam Sircus