Verdauungssystem der Wirbellosen
Röhrensysteme
Die meisten Tiere über dem Niveau von Nesseltieren und Plattwürmern haben einen vollständigen Verdauungstrakt; d. H. Eine Röhre mit zwei Öffnungen — einem Mund und einem Anus. Es gibt offensichtliche Vorteile eines solchen Systems gegenüber einer gastrovaskulären Höhle, darunter die Tatsache, dass sich Nahrung in eine Richtung durch das Röhrensystem bewegt, das in eine Reihe von verschiedenen Abschnitten unterteilt werden kann, die jeweils für eine andere Funktion spezialisiert sind. Ein Abschnitt kann für den mechanischen Abbau von Schüttgütern, für die Zwischenlagerung, für die enzymatische Verdauung, für die Absorption der Verdauungsprodukte, für die Rückresorption von Wasser und für die Lagerung von Abfällen spezialisiert sein. Das Gesamtergebnis ist eine höhere Effizienz sowie das Potenzial für spezielle evolutionäre Modifikationen für verschiedene Existenzweisen.
Das Verdauungssystem eines Regenwurms ist ein Beispiel für ein Röhrensystem. Nahrung in Form von zerfallenden organischen Stoffen, die mit Erde vermischt sind, wird durch die Saugwirkung eines muskulösen Pharynx in den Mund gezogen. Vom Pharynx und dann durch einen Verbindungskanal, der als Speiseröhre bezeichnet wird, gelangt die Nahrung in eine relativ dünnwandige Lagerkammer oder Ernte. Als nächstes tritt das Essen in den Muskelmagen ein, ein Fach mit dicken Muskelwänden, und wird durch eine aufgewühlte Aktion zermahlen, wobei das Mahlen oft durch Steinstücke erleichtert wird, die mit dem Essen aufgenommen werden. Die in Wasser suspendierte pulverisierte Nahrung gelangt dann in den Langdarm, in dem Verdauung und Resorption stattfinden. Der größte Teil der Verdauung ist extrazellulär; zellen der Darmschleimhaut sezernieren hydrolytische Enzyme in die Darmhöhle, und die Endprodukte der Verdauung, die einfachen Verbindungen, aus denen große Moleküle gebildet werden, werden absorbiert. Schließlich wird in Richtung der Rückseite des Darms ein Teil des Wassers resorbiert, und der unverdauliche Rückstand wird schließlich durch den Anus eliminiert.
Nicht alle großen Tiere fressen und zermahlen große Futterstücke. Viele sind Filtrierer; d. H. Sie belasten kleine Partikel organischer Substanz aus Wasser. Muscheln und viele andere Mollusken filtern Wasser durch winzige Poren in ihren Kiemen und fangen mikroskopisch kleine Nahrungspartikel in Schleimströmen ein, die entlang der Kiemen fließen und in den Mund gelangen. Bei solchen Mollusken erfolgt die Verdauung weitgehend intrazellulär, wie bei Tieren zu erwarten ist, die mikroskopisch kleine Nahrung zu sich nehmen. Die aktuelle Theorie besagt, dass die frühesten Wirbeltiere Filtrierer waren. Einige der größten Wale sind Beispiele für moderne filterfütternde Wirbeltiere; Sie belasten kleine planktonische Organismen aus großen Wassermengen.
Ein Speicherorgan, wie die Ernte des Regenwurms, ermöglicht es einem Tier, schnell große Mengen an Nahrung aufzunehmen und über einen längeren Zeitraum auf diese gespeicherte Materie zurückzugreifen. Eine solche diskontinuierliche Fütterungsgewohnheit ermöglicht es einem Tier, Zeit für andere Aktivitäten als das Füttern aufzuwenden. Die Mehrheit der höheren Tiere hat Anpassungen für die diskontinuierliche Fütterung entwickelt, wodurch Zeit für eine verhaltensvariablere Existenz gewonnen wird.
Die diskontinuierliche Zuführung ist häufig auch im Zuführprozess selbst von Vorteil. Die richtige Nahrung eines Tieres kann zum Beispiel nur an weit verstreuten Orten vorkommen; Wenn es ständig essen müsste, um sich selbst zu erhalten, wäre das Tier nicht in der Lage, Zeit damit zu verbringen, nach einer neuen Nahrungsversorgung zu suchen oder mehr Beute zu fangen, wenn die ursprüngliche Versorgung erschöpft war. Das Tier müsste also in einem Gebiet leben, in dem es eine im Wesentlichen unbegrenzte und kontinuierliche Nahrungsquelle gibt.
Tierfutter-Speicherorgane sind sehr variabel. Bei einigen Tieren haben sie die Form von blinden Säcken (Divertikeln), die vom Verdauungstrakt abzweigen. Weibliche Mücken zum Beispiel haben ein großes Divertikel, das sich vom vorderen Teil des Verdauungstraktes öffnet und nach hinten verläuft und einen Großteil der Bauchhöhle einnimmt. Die weibliche Mücke lokalisiert ein geeignetes Tier, durchbohrt seine Haut und saugt Blut, bis das Divertikel gefüllt ist. Eine große Mahlzeit kann für den gesamten Prozess des Auffindens einer Stelle und des Legens ihrer Eier ausreichen — eine Angelegenheit von vier oder fünf Tagen.
William T. Keeton William Sircus
