Откуда что берется?

Что мы себе представляем, когда речь заходит о добыче пропитания нашими меньшими братьями? Кто-то бесшумно крадется по пампасам, жадно высматривая беззащитное парнокопытное, которое, в свою очередь хлопотливо, но разборчиво пощипывая травку, тщательно изучает местность на предмет нападения хищников.

Кто-то сидит на камушке, провожая грустными глазами пролетающую мимо козявку, а когда та, решив, что благополучно проскочила опасную зону, сбавляет ход, жадно «стреляет» в нее своим длиннющим языком и, не жуя, проглатывает несчастную. Кто-то стремительно несется по морским глубинам с раскрытой пастью, куда попадает и съедобное, и несъедобное, а у кого-то просто стоит себе миска в углу, и откуда в ней берется еда – неважно.

Но в нашей природе встречаются звери, чьи способы добычи пищи настолько оригинальны, что достойны отдельного разговора. Этим животным и их забавному умению снискать себе хлеб насущный и посвящена данная статья.

Выдыхай, выхухоль!

Выхухоль знают все. Правда, для большинства вся информация об этом зверьке сводится лишь к названию – как только не склоняли злые языки бедную выхухоль, сколько анекдотов про нее насочиняли! Родителям на заметку: вот что значит дать отпрыску неудачное имечко. Но мы не будем издеваться над бедной выхухолью, а просто расскажем, как она питается.

Этот зверь предпочитает малоподвижных обитателей пресных водоемов: моллюсков, личинок насекомых, пиявок и прочую гадость, которую вы точно есть не станете. При этом выхухоль не носится суетливо по дну озера, выискивая добычу, та сама приходит в нужное место. Как же это происходит?

Всю свою сознательную жизнь выхухоль занимается тем, что, выкопав в донном иле десяток траншей, просто путешествует по ним, попутно собирая добычу. Летом пищи много и эта пища буквально табунами ломится в «окопы», привлеченная острым запахом мускуса, который зверек оставляет на стенках. Только вот, зимой объекты охоты становятся вялыми, ищут, где проще и легче переждать морозы. Но и тут выхухоль снова на высоте!

Зимой, прежде чем нырнуть на дно, выхухоль набирает внутрь побольше воздуха, а когда она передвигается по своим траншеям, то выпускает пузырьки равномерной цепочкой, и к ним еще добавляется воздух, «застрявший» в шерсти животного. Пузырьки собираются над траншеей под нижней поверхностью льда и образуют пустоты. В результате подо льдом, над донными траншеями выхухоли, создаются условия лучшей аэрации, что, в свою очередь, и привлекает сюда моллюсков, пиявок и даже мелкую рыбу, обещая им якобы комфортную зимовку. Ну, а выхухоли остается лишь регулярно путешествовать по своим траншеям, и собирать себе очередной завтрак или обед.

Бомба для страуса

Африканского стервятника природа наделила любовью к «живой» пище, но, как бы посмеявшись, наградила сравнительно маленьким и слабым клювом. Только и оставалось стервятнику, как уныло следовать за более сильными птицами-падальщиками, выковыривая своим хрупким инструментом жалкие остатки еды из тех мест, куда более солидные грифы просто не в состоянии просунуть свой могучий клюв.

Но хитрая птица нашла выход! Страусиные яйца, которые так хорошо видно сверху – вот подходящая пища для настоящего хищника, не желающего питаться объедками с чужих столов.

Мысль хорошая, но как же разбить толстую скорлупу? Яйцо страуса тяжелое, в обхвате неудобное, в воздух его не поднять. Продолбить клювом? – нереально! И тогда стервятник решил обучиться… искусству бомбометания.

Обнаружив яйцо, птица начинает кружить над ним в поисках подходящего камня. Прихватив булыжник поувестистей, но такой, чтобы не выпал раньше времени, стервятник вновь летит к яйцу, подбирается к нему поближе, прицеливается как может, и метает снаряд в цель.

Конечно, яйцо разбивается не сразу, да и попадания не всегда меткие. Но терпение и труд все перетрут. Рано или поздно «бомбардировка» делает свое дело, и на обед меленькому стервятнику достается огромное, свежее и вкусное яйцо страуса. Теперь главное – употребить его в пищу как можно быстрее, а то ведь дармоедов и в воздухе и на земле ох как много.

Клювастый копьеносец

Эту птицу недаром называют королем-рыбаком. Терпению и сноровке зимородка позавидуют самые прожженные рыболовы. Часами способен он сидеть на нависающей над водой ветке или на камышинке, или даже на кончике удилища одинокого рыбака, высматривая в воде свою добычу, и как будто зная, что где есть удочка, там ходит и прикормленная рыба. А как только птица обнаружит зазевавшуюся рыбешку, как тут же стрелой бросается в воду и мощным ударом клюва буквально пронзает свою жертву насквозь.

Кстати, как не ловок зимородок, а не всегда ему удается с первого раза насадить рыбешку на клюв. Иногда приходится делать несколько заходов. Но и на поимке рыбы проблемы, связанные с добычей корма, не заканчиваются. Теперь добычу надо как-то удержать налету. Ведь, во-первых, рыба может оказаться слишком большой и будет сильно перевешивать птицу, тянуть ее к земле. Во-вторых, кругом много конкурентов, тех же зимородков, никогда не брезгующих перехватить и отобрать добычу у своего собрата.

Такие столкновения не редки и всегда заканчиваются грандиозной дракой. Чтобы избежать конфликта и сохранить пойманную рыбу, зимородок обычно пытается быстро исчезнуть с места рыбалки. Несясь как метеор над водой, с насаженной на клюв рыбой, и крутя головой во все стороны (чтобы раньше заметить врагов), птица устремляется в глухую чащу, а оттуда, так сказать, предварительно «заметя след», – к своему гнезду. А вот как зимородок умудряется пролетать сквозь густые ветви деревьев, не сбавляя своей бешеной скорости – остается загадкой.

Медвежьи гнезда

Когда-то исследователи Дальнего Востока были буквально заинтригованы огромными, нелепыми гнездами, которые встречались в самых неожиданных местах, иногда по несколько штук на одном дереве. Причем в этих «гнездах» явно никто никогда не жил и жить не собирался, и для чего и кем они были построены – долгое время оставалось загадкой.

Впоследствии выяснилось, что сооружения эти – работа лап гималайских медведей. Когда мишка по нужде залезает на верхушку дерева, чтобы полакомиться его плодами, то тремя лапами он держится за ствол, а четвертой старается дотянуться до ветки с плодами. Поймав ветку, медведь просто отламывает ее, укладывает рядом с собой и аккуратно обирает плоды губами. Так ветка за веткой, на вершине дерева и собирается «гнездо».

Все многообразие способов добывания пищи можно свести к нескольким типам.

Формы самостоятельной питания достаточно разнообразны. Ряд животных глотает песок, ил, грунт, которые потом проходят через кишечник. Питательные вещества при этом усваиваются организмом, а непереваренные остатки (в основном минеральные вещества) выбрасываются через анальное отверстие наружу. Так питаются хорошо всем известные дождевые черви, а также некоторые морские животные - голотурии, или морские огурцы.

Многие животные, живущие в воде, по способу питания относятся к фильтраторы. У них есть различные приспособления для создания тока воды в направлении ротового отверстия. С водой к ним поступает и еда, конечно же, маленьких размеров. Примером фильтратора может служить инфузория-туфелька. По принципу фильтрации питаются и двустворчатые моллюски (жемчужницы, беззубки). По бокам рта они ротовые лопасти, покрытые ресничками, которые и подгоняют питательные частицы до ротового отверстия. Такими же фильтраторами есть и губки, много ракообразных и кольчатые черви. Необходимо отметить, что животные-фильтраторы играют большую положительную роль в водоемах. Они являются мощным фактором естественной очистки водоемов.

Правда и растения также выработали своеобразные приспособления для того, чтобы эксплуатировать животных, на них питаются. Взять хотя бы, например, растения, которые используют для своего перекрестного опыления пчел, бабочек, птиц (колибри, нектарниць), рукокрылых, видкупаючись от них нектаром, пыльцой, а иногда даже лепестками цветов. Нередко в роли распространителей семян выступает животное, питается плодами этих растений. Растения выработали также, благодаря эволюции, и защитные приспособления, направленные против их потребителей: колючки, кремниевые включения в листьях, которые разрушают зубы жвачных животных, неприятные запахи, токсические вещества и т.п..
Не менее пластичны в своей деятельности и адаптациях и плотоядные животные. Почти для каждого животного существует один или несколько хищников. Одни из них высокоспециализированные, как, например, змеи, питающиеся яйцами птиц. Другие едят только отдельные части своих жертв. Многие животные сосут кровь и мягкие ткани жертвы.

Совсем не редкость, когда у животных с фазами жизненного цикла, чередуются, для каждой стадии присущ особый вид пищи. Например, головастики лягушек растительноядные, тогда как взрослые особи - плотоядные. Такое распределение пищи не только уменьшает напряжение конкурентной борьбы между взрослыми животными и их потомками, но и способствует оптимальному подбору корма, необходимого для развития и роста организма.

Зелёные растения по способу питания — фо-тотрофы. На свету с помощью хлорофилла растения образуют органические вещества. Многоклеточные водоросли, как и одноклеточные , поглощают минеральные питательные вещества (вода, углекислый газ, минеральные соли) всей поверхностью тела. У высших наземных растений в процессе эво-люции для потребления этих же веществ сформировались две системы по-требления пищи — корневая и воздушная. Образующиеся путём фотосинте-за органические вещества (сахара) вместе с поглощёнными минеральными солями преобразуются в клетках растений в углеводы , белки , нуклеиновые кислоты , липиды и другие органические соединения, которые идут на пост-ройку тела растения.

У животных (гетеротрофов) в процессе эволюции появились разные способы добывания органических веществ. Некоторые водные животные до-бывают пищу, процеживая воду и отделяя от неё «пищевую взвесь». Это так на-зываемые фильтраторы. Их пища — главным образом детрит, т. е. мельчай-шие остатки разложившихся растений, грибов и животных , осевшие на дно или взвешенные в толще воды вместе с содержащимися в них бактериями, простейшими и другими микроорганизмами. К фильтраторам относятся представители самых разнообразных таксономических групп: губки , ракооб-разные , насекомые , двустворчатые моллюски , мшанки , асцидии .

Большинство фильтраторов прикреплены к субстрату либо малоподвижны. Чтобы уловить больше питательных веществ, они расставляют своеобразные ловчие се-ти (венчик щупалец у актиний , венчик перистых лучей у морских лилий , пучки ще-тинок на верхней губе личинок комаров и др.) и своими колебательными движениями увеличивают ток воды вокруг себя. Благодаря фильтрационной деятельности этих организмов осуществляется биологическая очистка воды. Например, мидии , засе-ляющие 1 м 2 дна, могут профильтровать за сутки до 280 м 3 воды. Уникальную чи-стоту вод озера Байкал биологи объясняют фильтрационной деятельностью рач-ка эпишуры .

Вследствие адаптации к тому или иному способу добывания пищи у жи-вотных выработались особые приспособительные свойства. Например, мелкие млекопитающие из отряда насекомоядных животных (ёж, крот, зем-леройка, выхухоль) имеют длинную узкую морду. Их вытянутые вперёд рез-цы способны, подобно щипцам, удерживать мелкую добычу (насекомых, червей, моллюсков), а бугорчатые с острыми вершинами коренные зубы — дробить хитиновый покров насекомых и известковые раковины моллюсков. У грызунов имеется по два резца на верхней и нижней челюстях. Эти резцы хорошо развиты, лишены корней и растут в течение всей жизни, поскольку постоянно истираются твёрдой пищей (рис. 3). У псовых и кошачьих хоро-шо развиты клыки.

Лекция 10

Характер питания и способы добывания пищи

Пищеварение, пищеварительные ферменты

Состав пиши, ее приготовление

Коротко о диетах

Характер питания и способы добывания пищи

Источниками питания для животных служат растения, другие животные, микроорганизмы (бактерии, грибки и др.). По характеру питания животные делятся на монофагов и полифагов, питающихся одним или многими видами пищи. Большинство животных – полифаги, использующие в разных соотношениях растительную и животную пищу .

Добывают и поедают пищу животные и птицы самыми разными способами. Структура их пищедобывающего аппарата, в значительной степени, зависит от формы пищи и, если форма пищи сходна, то и этот аппарат у разных видов сходен. Так, у губок, червей, моллюсков, ракообразных и даже китов, потребляющих взвешенные в воде частицы, в начале пищеварительной трубки имеются фильтрующие системы, которые задерживают эти частицы и отправляют их в эту трубку.

Создано несколько классификаций добывающих пищу структур, и одна из них, разработанная для беспозвоночных, подходит и для позвоночных, в том числе и теплокровных . В этой классификации различают т ри типа добывания пищи. Для поедания мелкой пищи используется фильтрация жидкости, в которой она находится, или клетки животного образуют псевдоподии и окружают ими пищевые частицы. Поедание больших кусков пищи сопровождается а) их проглатыванием, если они неподвижны, б) схватыванием и проглатыванием, если подвижны и в) схватыванием и жеванием этих кусков перед проглатыванием. При поедании жидких или мягких тканей их всасывают или предварительно прокалывают и затем всасывают.

Добывание пищи позвоночными – сложный, в значительной степени, врожденный акт. Особенно, сложен он у теплокровных хищников, так как включает предварительный поиск жертвы (лиса, например, ходит и раскапывает норы грызунов), ее подстерегание и саму охоту. Однако некоторые хищники используют более простой способ охоты, похожий на пастьбу у травоядных. Так, киты, приплывая в места скопления рачков, не спеша кормятся ими; летучие мыши вечером, совершая свои вертикальные полеты, поедают насекомых.

Пастьба по сравнению с охотой хищников требует значительного времени, у разных травоядных до 15-30% суток. При этом им приходится проходить большие расстояния (например, для овец до 11 км), на что требуется значительный расход энергии до 13-27%. Некоторые животные используют еще один пищедобывательный прием – запасание корма впрок, который также носит врожденный характер. Запасание корма может быть кратковременным. Например, низшие обезьяны набивают пищу в защечные мешки и через 10-15 мин ее съедают. Очень многие хищники, от ласки до рыси, закапывают недоеденную пищу. Самое длительное запасание корма (семян, орехов, желудей) наблюдается у многих грызунов. Часто эти запасы значительно превышают потребность животного в нем Сниженный свет и холод стимулируют этот процесс. Зимоспящие грызуны, как правило, не делают серьезных запасов корма, так как накапливают жир, рис. 76.

Схематическое представление о цепи процессов, приводящих к приему добытой или запасенной пищи, дано на рис. 89.

Рис. 89. Последовательность процессов у теплокровного, приводящих к метаболизму поглощенной пищи (Слоним, 1971), по: .

Поиск пищи начинается с изменения состава крови - в ней снижаются концентрации глюкозы и жирных кислот, что приводит к раздражению пищевого центра в гипоталамической области головного мозга (он состоит из центра голода и центра насыщения). Одновременно отслеживается Т тела, так как пища бывает разной Т (здесь в гипоталамусе располагается и центр терморегуляции). Поведение животного меняется, оно начинает искать пищу, добывает и поглощает ее. Желудок растягивается, в крови поднимается концентрация глюкозы и жирных кислот, центр голода тормозится, а центр насыщения активируется до тех пор, пока в крови вновь не понизится концентрация этих веществ, и все начнется сначала.

Вопрос 1. Какие наблюдаются способы добычи пищи у млекопитающих животных?

Млекопитающие подразделяются на: растительноядных - для них пищей служат зеленые части растений, семена, плоды; поедающих животную пищу сюда относятся насекомоядные, падальщики, хищники; всеядных. Однако строгого разграничения между этими группами нет. Так, растительноядные могут поедать и животную пищу. Например, еж в основном поедает животную пищу - насекомых, лягушек, мелких грызунов, яйца птиц, но может разнообразить свой рацион ягодами и фруктами.

Способы добывания пищи у млекопитающих разные. Простейший - подбирание корма с земли, как это делают полевки, мыши. Крот в поисках корма - насекомых и их личинок, с поразительной скоростью роет в земле лапами сложные подземные ходы. Куницы преследуют свою добычу, а кошки ловят ее из засады. Волк охотится, обезьяны сбирают фрукты, медведь или кот ловят рыбу и др.

Вопрос 2. Назовите функции пищеварения в организме.

Основными функциями пищеварительного тракта являются:

1. Секреторная - обеспечивающая выработку и выделение железистыми клетками пищеварительных соков (слюны, желудочного, подже­лудочного, кишечного, желчи), содержащих ферменты и факторы (или вещества), обеспечивающие их высокую активность.

2. Моторная, или двигательная, - которая осуществляется мускулатурой пищеварительного аппарата и обеспечивает изменение агрегатного состояния пищи, ее измельчение, перемешивание с пищеварительными соками и передвижение.

3. Всасывательная - обеспечивающая перенос конечных продуктов переваривания, воды, солей и витаминов через слизистую оболочку из полости пищеварительного тракта во внутреннюю среду организма (кровь и лимфу).

4. Выделительная (экскреторная) - реализуемая посредством выделения из организма некоторых продуктов обмена (метаболитов), солей тяжелых металлов, лекарственных веществ;

5. Защитная - обеспечивающаяся барьерной функцией желудочно-кишечного тракта, осуществляющей защиту организма от вредных агентов (бактерицидное, бактериостатическое и дезинтоксикационное действие).

У организмов травоядных животных, питающихся трудноперевариваемой растительной пищей, в которой много клетчатки (целлюлозы), в ходе эволюции выработались особые способы её усвоения, так как в желудочно-кишечном тракте большинства травоядных не образуется фермент целлюлаза, расщепляющий целлюлозу до глюкозы. Наиболее распространённым способом является наполнение кишечника симбиотическими микроорганизмами, способными сбраживать целлюлозу и превращать её в пригодную для всасывания глюкозу. Таким способом переваривают целлюлозу многие млекопитающие.

Например, у жвачных животных отряда Парнокопытные симбионты (бактерии и инфузории, расщепляющие целлюлозу) находятся в передней части пищеварительного тракта, в основном в многокамерном желудке, т. е. там, где идёт переваривание, но у многих животных (у лошадиных из отряда Непарнокопытные, зайцеобразных, у термитов и др.) симбионты поселяются в задней части кишечного тракта - в слепой и толстой кишке, т. е. там, где идёт всасывание. Наряду с симбиотическим способом переваривания растительной пищи у многих видов наблюдается копрофагия, т. е. поедание своих фекалий, в результате чего переваренная масса вторично подвергается действию микроорганизмов. Копрофагия, например, свойственна гориллам, зайцеобразным и большинству грызунов. Она обеспечивает повторное усвоение азота из поглощенных кишечных симбионтов и витаминов, вырабатываемых ими.

Слюна хищников не содержит ферментов, так как хищники не разжевывают пищу, а разрезают ее мощными челюстями и заглатывают крупными порциями. Им нужен большой желудок. Он обширный, составляет 60 -70% от объема всей пищеварительной системы. Это объясняет то, что хищники способны принимать пищу до одного раза в неделю (так как им удается убить животное довольно редко). Длина тонкой кишки у хищников намного меньше (от 3х до 6ти размеров тела хищника), чем у травоядных (10-12 размеров тела). Толстая кишка хищников короткая и гладкая. У травоядных – длинная с неровной поверхностью.