Наземна общност гръбначни животни през кайнозоясе развиват самостоятелно в три отделни територии, фаунистични контакти между които практически липсват. Австралия (с нейните торбести и монотреми) е изолирана и до днес, а Южна Америка запазва изолацията си от останалата земя до плиоцена, когато възниква Панамският провлак; оттук и съвременното разделение на света на три зоогеографски региона: Notogaea (Австралия), Neogaea (Южна Америка) и Arctogea (Евразия, Африка и Северна Америка). И така, според Жерихин (1993), във всички тези три области тревните биоми са възникнали независимо, въз основа на напълно различни комплекси. големи бозайници; всъщност има основателни причини да се смята, че бозайниците наистинавлезе в класа с големи размери само в тревните биоми.
Най-рано (в средния еоцен) този процес започва в Южна Америка. Там, сред първоначално хранещите се с листа "южноамерикански копитни животни", се появяват първите тревопасни форми, а също така се появяват и гигантски тревопасни броненосци-глиптодонти, наподобяващи малък резервоар (54, а). През средния еоцен в Южна Америка за първи път са открити и поленови спектри с високо съдържание на тревен прашец, палеопочви от степния тип, както и вкаменени торни топчета, принадлежащи на торни бръмбари. По-късно, през олигоцена и особено през миоцена, тук възниква изключително своеобразен комплекс от пасищни тревопасни животни. Включва беззъби (глиптодонти и земни ленивци), „южноамерикански копитни животни“ (различни литоптерни показват силно сходно сходство, отчасти с коне, отчасти с камили, pyrotheres имат много общо със слоновете, а сред нотоунгулатите има форми, подобни на двата носорога и с хипопотами, и със зайци (54, bd), както и гигантски кавиоморфни гризачи (някои от тези роднини на морското свинче достигат размера на носорог) и съществуват до установяването на сухопътна връзка със Северна Америка през плиоцен.
Що се отнася до хищниците, те винаги са били в недостиг в древната южноамериканска фауна. Нито един от местните плацентарни разряди по не съвсем ясни причини не е породил месоядни форми - тази роля е изпълнявана изключително от торбести. Доста разнообразните боргиениди донякъде приличат на кучета (но дори повече от тилацина, тасманийския торбист вълк), а тилакосмилусът заслужава наименованието „торбен саблезъб тигър“ и е ярък пример за сближаване с саблезъби коткиСеверно полукълбо (54, e-f). Недостигът на хищници от бозайници (А. С. Раутиан и Н. Н. Каландадзе, 1987 г. обърнаха внимание на „дисбаланса“ на местната фауна) доведе до факта, че тази ниша беше запълнена от най-неочаквани герои.
И така, от палеоцена до миоцена тук е имало себекозухии - сухопътни крокодили с висока и тясна муцуна (предполага се, че техният начин на живот е наподобявал съвременните комодски гущери), а през еоцена се появяват форораки, оцелели до плейстоцена - гигантски (до 3 м височина) нелетящи грабливи птици, принадлежащи към жеравите
В Австралия (Notogaea) образуването на тревния биом започва много по-късно, през неогена; тук ясно изигра роля отклонението на този континент в посока от полюса към екватора - в резултат на това значителна част от територията му попадна в сух климат.
Основата на местната общност от пасищни бозайници е съставена от едри тревопасни торбести - кенгурута и дипротодонти, които са изчезнали в човешката памет (те понякога поради два големи резца не са много добре наричани "зайци с размерите на носорог" "). Както в древната южноамериканска фауна, тук има отчетлив недостиг на хищници: известни са само два големи хищни бозайници - тилацин (тасманийски торбест вълк) и дървесната тила-колео, която по аналогия може да се нарече „торбестия леопард“. Липсата на хищници от бозайници беше компенсирана (отново, както в Южна Америка) за сметка на влечугите – гигантски мегаланиеви варани с дължина до 7 m и сухопътни крокодили, подобни по начин на живот на секосухия; хищнически нелетящи птицине са възникнали тук, но някои от австралийските щрауси, очевидно, са служили като чистачи.
Третият случай на образуване на тревни биоми е Арктогея. Тук ситуацията се усложнява от факта, че се формира на единична таксономична основа (кондилартрийна), но очевидно независимо в Евразия и Северна Америка. Първоначално общността на тревопасните бозайници се състои от непарнокопитни животни (тапири, носорози в широкия смисъл и халикотери) и непреживни артиодактили (свиниформи и камили); малко по-късно към тях се добавят примитивни трипръсти коне и преживни артиодактили (елени) (55). В допълнение към потомците на condylarthras, само диноцерати, специализирани потомци на някои изключително примитивни терийски бозайници, се опитаха да овладеят нишата на големите тревопасни животни (55, b), но тази група напълно изчезна още през еоцена.
Единството на "северния" копитен комплекс е доста високо; най-интересното е, че въпреки че почти всички тези групи имат американски произход(те проникнаха в Евразия през Берингия - района около Беринговия проток, където огромни площи от шелфа след това изсъхнаха), тревните биоми с тяхното участие в Азия започват да се оформят много по-рано, отколкото в Америка. В Централна Азия саваните се появяват още в края на еоцена (гигантските безроги носорози като индрикотериум, които се появяват по това време - „хибрид на слон и жираф“, най-големият сухоземен бозайник с височина 6 м в холката ~ очевидно е живял в открит пейзаж, а не в гора), тогава както в Америка това се случва през олигоцена. В Африка обаче тревните биоми изглежда не са съществували преди миоцена; парнокопитните и еднокопитните са проникнали тук от Евразия сравнително късно, а хоботните ендемични за този континент (слонове и мастодонти) по това време са били малки и чисто листоядни и очевидно не са могли да запазят последователността на безлесния стадий.
Що се отнася до хищните бозайници, на север, за разлика от южните континенти, те бяха само плацентарни: торбестите обикновено съществуваха тук за много кратко време и не успяха да напуснат нишата на малките насекомоядни. Преди да се появят специализирани месоядни форми на креодонти (56, а) и съвременни хищници (Carnivora) в тези части, в тази роля се трудеха своеобразни копитни животни, мезонихиди (56, б-в). Мезонихидите са били всеядни (смята се, че са „по-хищни от глигана, но по-малко месоядни от мечката“); често достигали размерите на хиена, а Andrewsarchus от палеоцена на Вътрешна Монголия е бил най-големият сухоземен хищен бозайник- черепът му достига дължина 85 см. Изненадващо е, че именно от мезонихите произхождат китоподобните.
Преди олигоцена ситуацията в тревните биоми на Arctogea и Южна Америка се развива паралелно. И там, и там основните тревопасни животни са били копитни животни, потомци на различни кондилартри (на север нечифтени и парнокопитни, на юг - "южноамерикански копитни животни"). И там, и там хищниците са очевидно по-примитивни от жертвите си (торбести на юг, архаични всеядни копитни животни, мезонихиди на север): подравняване, което поразително отличава палеогена от мезозой. И там, и там, недостигът на хищници от бозайници беше компенсиран от влечуги и птици: сухопътни крокодили (Sebecosuchia на юг, Baurusuchia на север) и гигантски нелетящи жеравови същества (Phororakos на юг, Diatryma на север). Тази ситуация се промени коренно, когато съвременните хищници (разред Carnivora) навлизат на еволюционната сцена и това се вижда най-добре само от незабавното изчезване в олигоцена на всички тези „ерзац хищници“ – всеядни мезонихиди, сухопътни крокодили и диатрими, както и креодонти. (родови хищници). Интересното е, че в същото време изчезват и архаичните копитни тревопасни животни - диноцерати.
В миоцена единството на териториите на Северното полукълбо се увеличава: има директен транссредиземноморски контакт между Европа и Африка, изчезването на Тургайско море на място Западен Сибирулеснява миграцията между Европа и Централна Азия. Основното е, че в досегашната чисто горска Берингия се появяват открити пейзажи и тази територия се превръща за степната фауна на Азия и Америка от „филтър“ в „коридор“. Оттогава тревният биом е станал практически унифициран в цялата Арктогея и всяка от териториите допринася за формирането на нейната фауна, която вече придобива доста модерни характеристики.
От Америка идват тревопасни (в смисъл - нелистоядни) коне, от Азия - ловни (бикове и антилопи), от Африка - хоботни (слонове и мастодонти); заедно с някои други групи копитни животни, както „нови” (жирафи и хипопотами), така и „стари” (носорози), те образуват т. нар. хипопарионна фауна (хипарионът е един от трипръстите коне). Същата картина е и с хищните животни, които са част от фауната на хипарионите: котките произхождат от Америка, кучетата - първоначално също, но се събират социална организация(който се превърна в ключов фактор за успех за тази група) беше придобит вече в Азия, хиени (тогава сред тях бяха не само чистачи, но и активни хищници като гепарда) - в Африка. Интересното е, че котките първоначално са били саблезъби; по-късно, през миоцена, се появяват котките модерен тип, обаче, връщане към саблезъбостта (което очевидно дава предимства при лов на голяма плячка със силна кожа) се случва при котките многократно и независимо.
В началото на плиоцена (преди 7-8 милиона години) самата природа е поставила грандиозен еволюционен експеримент: наземни комуникациимежду Северна и Южна Америка през Панамския провлак и техните фауни - северноамерикански (която е част от Арктогея) и южноамерикански (които останаха в островна изолация през целия кайнозой) - влязоха в пряк контакт една с друга. Имаше смесване на фауни: торбести, беззъби (броненосци, глиптодонти и земни ленивци), кавиморфни гризачи и форораки се появиха на север, на юг - висши гризачи(хамстери), еднокопитни (коне и тапири), артиодактили (виниформи, камили и елени), хоботни (мастодонти) и хищници (еноещи мечки, мусородни, кучета, мечки и котки).
Окончателните резултати от Големия американски обмен (както J. Simpeon, 1983 г. нарича тези събития) обаче се оказват много различни за Севера и Юга. Северноамериканската фауна беше просто обогатена от трима екзотични „имигранти“ (опосум, деветолен броненосец и дървесен дикобраз), докато на юг имаше истинско бедствие, по-чист от всеки астероиден удар: тук напълно изчезна целият пасищен комплекс от „южноамерикански копитни животни“, гигантски кавиморфни гризачи, хищни торбести и форораки, които не издържаха на конкуренцията с висши копитни и месоядни хищници (57). Трябва да се предположи, че съдбата на австралийските торбести и монотреми, ако този континент имаше пряк сухоземен контакт с Азия, щеше да бъде също толкова незавидна... Като цяло е лесно да се видят преки (и тъжни) аналогии с човешката история в историята на Големия американски обмен: нека си спомним какво се оказа "контактът" с европейската цивилизация за древните оригинални култури на предколумбова Америка и Черна Африка.
Разлики между всеядни и плодоядни: кратко сравнение
МУСКУЛНО-СКЕЛЕТНА СИСТЕМА.
КРАЙНИЦИ Структурата на краката на тревопасните животни се различава от структурата на краката на хищниците и всеядните по това, че тревопасните, подобно на хората, имат прави крака, пригодени за дълго стоене, докато търсят и ядат растителна храна. При хищниците първоначалното положение на краката не е изправено, а с прекъсване на коляното и глезенни стави. Това дава възможност на хищниците да се движат безшумно и да правят мощни скокове от място за внезапна атака срещу потенциална плячка.
ХРАНОСМИЛАТЕЛНАТА СИСТЕМА
Слюнката на хищниците не съдържа ензими, тъй като хищниците не дъвчат храна, а я режат с мощни челюсти и я поглъщат на големи порции. При тревопасните животни и при хората слюнката съдържа ензими и процесът на храносмилане започва в устата.
Хранопроводът при тревопасните животни и хората е тесен, тъй като в него влиза храна, която вече е сдъвкана и омекотена от слюнката.
СТОМЪКЪТ на хищниците е обширен и представлява 60-70% от обема на целия храносмилателната система. При хората стомахът съставлява 21-27% от храносмилателната система, при тревопасните е по-малко от 30%. Това обяснява защо хищниците могат да се хранят до веднъж седмично (тъй като рядко успяват да убият животно), докато тревопасните и хората трябва да се хранят няколко пъти на ден, за да поддържат жизнеспособността. Киселинността на стомаха на хищниците е много по-висока от тази на хората и тревопасните животни. Хищници RN<1 или =1, в то время как у человека и травоядных РН = от 4 до 5.
ДЪЛЖИНАТА НА ТЪНКОТО ЧРЕВО при хищници и всеядни животни е много по-малка (от 3 до 6 размера на тялото на хищника), отколкото при хората и тревопасните (10-12 размера на тялото).
Дебелото черво на хищниците и всеядните е късо и гладко. При тревопасните животни и хората той е дълъг с неравна повърхност.
Черният дроб на хищници и всеядни има способността да детоксикира витамин А; черният дроб на тревопасните животни и хората не е в състояние да неутрализира витамин А и излишъкът му може да причини отравяне.
Бъбреците на хищници и всеядни произвеждат концентрирана урина. При тревопасните животни и хората те произвеждат по-малко концентрирана урина.
СТРУКТУРА НА УСТАТА.
И тревопасните, и хората имат повече мускулести УСТНИ и ЕЗИЦИ от месоядните и всеядни. Тези качества са предназначени за процеса на дъвчене на храна, който е присъщ на тревопасните животни, но не и на хищниците и всеядните (последните могат само леко да смилат храна). Развитите мускули на устните и езика на тревопасните животни и хората спомагат за придвижването на храната около устата за повторното й смилане с плоски зъби. Устният отвор на тревопасните животни и хората е малък, което е следствие от навлизането на храна в него на малки порции. При хищниците структурата на челюстта на устата им позволява да отварят много широко устата си за успешен лов и бързо поглъщане на храна.
МУСКУЛИТЕ НА ЛИЦЕТО при хората и тревопасните животни са доста развити. Тъй като тези животни и хора усърдно дъвчат храната си. При хищниците лицевите мускули не са развити. При тази категория бозайници предимство се дава само на една посока на движение на челюстта: вертикална за разрязване на плътта на жертвата.
СТРУКТУРА НА ЗЪБИТЕ
Резците на хищниците и всеядните са къси и заострени към отворения край. При тревопасните и хората те са по-дълги, по-широки и по-плоски.
Зъбите на хищници и всеядни са дълги, остри и извити. При тревопасните къси и тъпи (някои по-дълги за защитна функция), а при хората къси и тъпи.
Кътниците на хищниците са заострени под формата на назъбени остриета. При тревопасните и хората те са плоски с възли пързалки.
ВИЗИЯ. Хищниците обикновено са далтонисти и не разпознават неподвижни обекти. Тяхната визия улавя главно това, което е в движение. Тревопасните животни и хората могат лесно да различават многото цветове на дъгата, както и неподвижните обекти. Това показва, че техният основен жизнен интерес в процеса на еволюция е концентриран върху растителния свят, където цветът и формата помагат да се определи ядливостта на обектите. Освен това повечето хищници и всеядни имат отлично нощно зрение, докато много тревопасни и хора не могат да виждат ясно околните обекти при липса на светлина.
ПЕРИОДИ НА ДЕЙНОСТ И ПОЧИВКА ПРЕЗ ДЕНЯ. Хищниците и всеядни спят до 20 часа на ден. Основната дейност се пада през нощта. Повечето тревопасни бозайници и хора са активни през по-голямата част от деня, главно в светлата му част. Хищниците и всеядни са в състояние да осигурят храна за тялото за няколко дни с едно обемно хранене. Тревопасните и хората трябва да се хранят няколко пъти на ден.
РАЗМНОЖЕНИЕ. Гестационният период на хищници и всеядни е 2-3 пъти по-кратък от периода на бременност при тревопасните бозайници и човека. Хищниците и всеядни са склонни да произвеждат много потомство от една бременност. Докато тревопасните и хората обикновено носят едно бебе (в редки случаи 2 пъти). Потомството на хищниците се ражда сляпо, при тревопасните - с отворени очи.
Всички тези прилики илюстрират, че човекът в процеса на еволюция се е формирал като плодоядно същество.
СРАВНИТЕЛНА АНАТОМИЯ НА ХРАНИТЕЛНОСТТА: обширна статия
Статия, написана от Milton Mills, MD
Сравнителна анатомия на храненето
от Milton R. Mills, M.D.
Хората обикновено се класифицират като всеядни или всеядни. Тази класификация се основава на прост метод на "наблюдение": хората са склонни да ядат широка гама от различни храни. В същото време фактори като национална култура, традиции и възпитание могат да повлияят на храненето на определена група от населението. Следователно „наблюдението“ може да не е най-добрият начин да се определи най-„естествената“ диета за даден човек. Докато повечето хора „се държат като всеядни или всеядни“, остава въпросът дали хората наистина са проектирани анатомично за диета, която включва животински храни заедно с растителни храни.
Много по-обективен метод за класификация би бил да се позовава на анатомията и физиологията на човешкото тяло. Бозайниците са анатомично и физиологично адаптирани за намиране/плячка и усвояване на определени видове диети. (Когато се работи с животински вкаменелости, обикновено се изследва анатомичната структура, за да се определи какво е яло животното). Така знаем, че сред бозайниците има месоядни (или хищници, хищници), тревопасни (или тревопасни) и всеядни (или всеядни) и можем да проследим какви анатомични характеристики са присъщи на всяка група от трите по-горе.
УСТНА КУХИНА
Хищниците (или хищниците, хищниците) имат способността да отварят широко устата си (устата). Това им помага да генерират достатъчно сила на челюстта, за да хванат, убиват и разчленяват плячка.
Мускулната маса на лицевата част не е развита, тъй като може да бъде пречка за широкото отваряне на устата, а също така няма да допринесе значително за акта на поглъщане на храна.
При всички хищници от бозайници долната челюст се контролира от обикновена става, разположена в същата равнина като зъбите. Този тип става е най-стабилната и представлява нещо като ос на лостов механизъм, образуван от горната и долната челюсти, свързани чрез ставата.
Основният мускул, който привежда в движение челюстта на месоядните животни, е темпоралният мускул При месоядните този мускул има голяма маса и представлява по-голямата част от плътта отстрани на главата. Когато галим куче, галим слепоочните му мускули.
Долната челюст на месоядните, като правило, почти няма мускулна маса. Нейните мускули (които дъвчат: masseter (masseter) и pterygoid (pterygoids)) нямат никакво значение за месоядните и в резултат на това самата челюст е плоска, а не масивна. Освен това долната челюст на месоядните не може да се движи напред, а също така има много ограничена способност да се движи от страна на страна.
Когато хищникът затвори челюстта, саблевидните странични зъби минават плътно един до друг отгоре и отдолу, като по този начин произвеждат пронизващото движение, необходимо за отделяне на месото от костта.
Зъбите на месоядните животни са забележимо редки, така че части от храната да не се забиват в тях.
Предните зъби са къси и заострени. Използват се за улавяне на бълхи и други спомагателни функции.
Зъбите са много дълги, саблевидни, за да могат да намушкат жертвата, да я убият и да започнат да я разкъсват.
Кътниците са с триъгълна форма, леко назъбени, служещи като назъбени остриета.
Благодарение на ставата за действие на лоста, когато хищникът затваря челюстта, страничните зъби образуват движение, напомнящо работата на ножичните остриета.
Слюнката на месоядните животни не съдържа храносмилателни ензими. Докато ядат, те бързо хвърлят храна вътре, без да дъвчат. Тъй като храната на месоядните е протеин, ензими, които разграждат протеиновата маса, не могат да присъстват в устата поради опасност от разграждане на тъканите на самата уста, месоядните не трябва да смесват храната със слюнката. Достатъчно е просто да поглъщат големи парчета плът.
Според еволюционната теория анатомичната структура, свързана с диетата на тревопасните, представлява по-късен етап от развитието на бозайниците в сравнение с месоядните.
Тревопасните (тревопасните) имат добре развита лицева мускулатура, пълни устни, отвор за уста с подчертано ограничен отвор и удебелен развит език.
Устните, заедно с мускулите на бузите и езика, помагат да се постави храна в устата и да се движи в устата за дъвчене.
При тревопасните челюстната става вече е разположена над равнината на зъбите и въпреки че тази позиция на ставата е по-малко стабилна, отколкото при лостовия тип на ставата при месоядните, тя дава много повече свобода за движение на челюстта по по-сложни траектории , което е необходимо за щателно дъвчене на растителна храна. В допълнение към горното, това разположение на челюстната става позволява на задните зъби на горния и долния ред да се допират един с друг със своите повърхности, за да образуват платформи за смилане. (Този тип челюстна става е от изключителна важност за тревопасните бозайници. Според учените тя е прогресивно усъвършенствана и е преминала през 15 различни етапа по време на еволюционния процес.)
Долната челюст (мандибула - долна челюст) при тревопасните животни е забележимо увеличена, за да се даде повече място за закрепване на добре развитите дъвкателни мускули (масетер и птеригоид - основните дъвкателни мускули на тревопасните). Тези дъвкателни мускули (дъвкателни и птеригоидни) държат долната челюст в положение на люлеене, което й позволява да се люлее от едната към другата страна. Темпоралният мускул, който затваря челюстта, е много по-малко важен. При тревопасните животни долната челюст прави изразено движение от страна на страна по време на хранене. Какво е необходимо за дъвчене и смилане на храна.
Формата на зъбите при тревопасните животни може да варира в зависимост от вида на растителната храна, консумирана от определен вид. Въпреки това, въпреки факта, че тези животни могат да имат различен брой зъби от отделни видове, зъбите на тревопасните са сходни по структура. Предните зъби (резците) обикновено са плоски, широки и с тъп край във формата на лопата. Кучешките зъби могат да бъдат толкова малки, колкото тези на конете, или толкова големи, колкото тези на хипопотами, прасета и някои примати (използвани от мнозина за защита), или дори могат да отсъстват напълно.
Кътниците, от друга страна, обикновено са квадратни в основата си, с доста плоска, леко назъбена повърхност, която варира от вид до вид, за да осигури функция за смилане. Кътниците не могат да се плъзгат един по друг отгоре и отдолу, създавайки режещо движение като месоядни, но горните и долните зъби могат да се плъзгат един по друг в хоризонтална равнина. Повърхността на кътниците при тревопасните също зависи от вида на растителността, с която се храни определен вид.
Зъбите са разположени близо един до друг: резците работят като инструмент за захапване, след резците влиза храна за смилане с молари. Кухината, образувана вътре в зъбите, е достатъчно голяма, за да премести растителна храна там.
Растителноядните животни дъвчат старателно храната си, като я движат покрай смилащите зъби с помощта на мускулите на езика и бузите. Цялостността на този процес се дължи на необходимостта от разграждането на растителния материал и смесването му със слюнката, която при много растителноядни видове има ензими. Процесът на разграждане на храната започва още в устата (с помощта на ензими, които разграждат въглехидратите).
СТОМЪК И ТЪБНО ЧРЕВО
Тези органи при месоядните и тревопасните имат фундаментални различия.
Месоядните имат прост, еднокамерен стомах, с доста голям обем. Стомахът на месоядните представлява 60 до 70% от храносмилателната система. Тъй като месото се усвоява доста бързо, тънките черва, през които процесът на усвояване на хранителните клетки от организма, е доста кратък. Дължината му обикновено е 5 - 6 пъти по-голяма от дължината на тялото на животното. Тъй като месоядните убиват средно едно животно седмично, големият им стомах им позволява да погълнат максимално количество месо наведнъж и след това да го разграждат и метаболизират по време на последваща почивка. Стомахът на месоядните животни има специална способност да отделя хидрохлорид и да поддържа киселинност при pH1 - pH2. Това прави възможно разграждането на протеините и неутрализирането на многобройните бактериални организми, които присъстват в излишък в мъртвата плът.
Поради високото присъствие на фибри в растителните храни, разграждането им отнема повече време, а тревопасните имат много по-дълъг и често по-напреднал стомашно-чревен тракт от месоядните.
Тревопасните животни, чиято диета се състои предимно от растителна материя с високо съдържание на целулоза, са принудени да "ферментират" храната си (разграждат се с помощта на ензимни бактерии), за да извлекат по-пълно хранителния компонент от нея. Тук тревопасните са разделени на 2 категории: преживни животни, тези, които се хранят с по-груби животни
растителна храна и я ферментират в стомаха и предните черва (ферментация на предните черва) и тези, които ядат относително меки растителни храни и я ферментират в дебелото черво - задна ферментация. Преживните тревопасни животни (фементиращи в стомаха и тънките черва) имат многокамерни стомаси.
Тревопасните животни от 2-ра категория (ядат относително мека растителна маса) не се нуждаят от многокамерен стомах. Обикновено имат обикновен еднокамерен стомах и доста дълго тънко черво. Тези животни ферментират онези храни, които съдържат много фибри в дебелото черво. Много животински видове от тази категория са се развили, за да подобрят процеса и ефективността на стомашно-чревния си тракт чрез добавяне на ензими, разграждащи въглехидратите към слюнката си. За такива животни (принадлежащи към 2-ра категория, ядат мека растителна храна) няма да е необходим многокамерен стомах. Хранителните вещества и калоричната енергия ще бъдат разградени и загубени преди да влязат в тънките черва за усвояване.
Тънките черва на тревопасните животни са 10, а понякога и повече пъти дължината на тялото им.
ДЕБЕЛО ЧЕРВО
Дебелото черво на хищниците е доста просто и кратко, единствената му функция е усвояването на сол, електролити и вода. При хищниците дебелото черво има приблизително същия диаметър като тънкото черво и поради това има ограничена способност да съхранява храна. Това черво не е дълго и гладко, не гофрирано. Мускулите са равномерно разпределени по стените, като по този начин придават на червата гладка цилиндрична форма. Месоядните имат определен брой микроорганизми в дебелото черво, които изпълняват функцията на разлагане.
За тревопасните животни дебелото черво обикновено е важен орган, който има функцията да абсорбира вода и електролити, както и да произвежда и абсорбира витамини и да ферментира части от храната, съдържащи целулоза. Дебелото черво при тревопасните обикновено е с по-голям диаметър от тънкото черво и е доста дълго. При някои видове тревопасни животни дебелото черво има гофрирана форма поради начина, по който мускулните влакна са разположени по стените на червата, образувайки сякаш стеснения. При някои растителноядни видове началната част на дебелото черво е сляпото черво, което е доста голямо по размер и служи или като основен, или като спомагателен ферментационен орган.
А КАКВО ЩЕ кажете за Всеядните?
Може да се предположи, че всеядните (всеядните) ще имат анатомични характеристики, които им позволяват да се хранят и с двата вида диети: месни и зеленчукови. Според теорията на еволюцията, чревната структура на месоядните животни е по-примитивна от тази на тревопасните. Така че може би всеядният ще бъде хищник с подобрен чревен тракт за усвояване на растителна храна?
Така е, това важи за такива животински видове като мечки, миещи мечки и отделни членове на семейството на кучетата. (Като пример ще бъдат взети мечките като най-изявените представители на анатомичните всеядни или всеядни). Мечките принадлежат към класа хищници, но всъщност анатомично те принадлежат към категорията всеядни. Въпреки че ядат малко животинска храна, 70% -80% от диетата на мечките е растителна. (Изключение правят полярните мечки, които живеят в условия на почти никаква растителност и се хранят почти изцяло с животинска храна). Мечките не могат да усвояват растителността с високо съдържание на фибри и целулозата и са доста придирчиви в храната. Диетата им се състои главно от сочни филизи и билки, коренища и плодове. Много биолози смятат, че причината мечките да изпадат в хибернация е липсата на основната им храна - сочна растителност през зимния сезон. (Интересно е, че полярните мечки спят зимен сън през лятото, когато не могат да се хранят за основната си храна, тюлени)
Като цяло мечките имат анатомичните характеристики на хищните животни. Челюстната им става е в същата равнина като зъбите. Слепоочният мускул на челюстта е силно развит, а долната челюст на долната челюст е необемна (прави малък ъгъл). Дъвкателните мускули масетер и птеригоид (дъвкав и птеригоиден) играят малка роля.
Тънките черва са къси (по-малко от 5 дължини на тялото на мечка) като тези на древните хищници. Дебелото черво също е късо като това на хищниците, просто и гладко без гофриране.
Най-яркият анатомичен признак за адаптация към растителна диета са зъбите на мечките (и други "анатомични" всеядни). Мечките имат малки предни зъби във формата на петънце, големи зъби, предните коренови зъби отгоре и отдолу минават един по друг, за да изпълняват режеща функция - всичко по-горе е като при месоядните, но задните кътници са придобили квадратна форма с плоски върхове и малки туберкули по тях за смилане на храна.
Ноктите на мечките са същите като тези на месоядните - дълги силни остри нокти, а не плоски, тъпи като тези на повечето тревопасни животни.
Животно, което улавя, убива и яде животинска храна, трябва да има съответното оръжие, за да изпълнява функцията на хищник. И тъй като мечките ядат месото на животните, те трябва да имат анатомични устройства за улавяне и убиване на жертвата. При мечките техните челюсти, мускулатура и зъби им позволяват да развият и прилагат силата, необходима за убиване и клане на плячка, въпреки факта, че по-голямата част от диетата им е на растителна основа. Въпреки че структурата на челюстта на тревопасните животни (когато челюстната става е над равнината на зъбите) би позволила на мечките да ядат растителна храна по-ефективно и да разшири обхвата си, това е много по-слаб тип челюст от манивелата на челюстта на месоядните . Челюстта на тревопасните животни може да бъде разместена доста лесно и това не би им позволило да издържат на стреса от битка с потенциална жертва. В природата животно с изкълчена челюст или ще умре от глад, или ще стане само жертва. Следователно видът тревопасна челюст не е подходящ за животински вид, който частично яде месо. Всеядните не могат да преминат към друг вид челюсти, докато не преминат напълно към растителна диета, в противен случай видът ще бъде застрашен от изчезване.
КАКВО ЗА МЕН?
Човешкият стомашно-чревен тракт е подобен на анатомичната структура на растителноядния тракт. Устните са развити, устата е малка. Много от тези лицеви мускули, описани като лицеви експресивни мускули, са дъвчащи мускули. Дебелият мускулест език, необходим за дъвчене на храна, също служи за развитието на речта. Челюстната става е подчертано над равнината на зъбите. Темпоралният мускул на челюстта е с малка маса. Изразът "квадратна челюст" за някои мъже отразява по-обемната долна челюст на долната челюст, побираща групата на дъвкателната/птеригоидна дъвкателна група/птеригоидна група развити дъвкателни мускули. Брадичката на човек може да се движи напред, за да премести резците, и може да се движи от страна на страна, за да смила храна.
Човешките зъби са подобни по структура на зъбите на тревопасните животни и за разлика от някои видове маймуни (чиито зъби обикновено се използват за защита), нашите зъби не са развити.
Зъбите ни са широки, плоски и обикновено плътно поставени един до друг. Резците са плоски под формата на тъпа лопата, подходящи за функцията на белене на плодове. Предните и задните кътници са квадратни и плоски с малки заоблени зъбци за смилане на храна.
Човешката слюнка съдържа ензим, който разгражда въглехидратите: слюнчена амилаза. Този ензим играе решаваща роля в разграждането и последващото усвояване на нишестените вещества. Фаринксът (хранопроводът) при хората е тесен, пригоден за поглъщане на малки порции добре сдъвкана храна. Ако човек се опита да яде набързо или да погълне храна на големи порции, особено фиброзна, лошо сдъвкана храна (особено големи парчета месо), той лесно може да се задави.
Човешкият стомах е еднокамерен, с лека киселинност. Ако при клиничен преглед се установи, че пациентът има киселинност (рН) на стомаха и наличието на храна в него е по-ниско от 4-5 (колкото по-ниско е pH, толкова по-висока е киселинността), тогава това е причина за безпокойство.
Обемът на човешкия стомах е 21-27% от общия обем на стомашно-чревния тракт. Нашият стомах действа като контейнер за смесване на храната и разреждането й с течност, като същевременно регулира притока на тази смес в тънките черва. Човешкото тънко черво е дълго. Той е 10-11 пъти по-дълъг от дължината на човешкото тяло (тънките ни черва са около 7,5 - 10 метра. Дължината на човешкото тяло се измерва от темето на главата до най-ниската точка на гръбначния стълб и е 0,75 - 1 метър при възрастен).
Човешкото дебело черво има гофрирана форма поради мускулни стеснения, както при тревопасните животни, то, подобно на последните, е с по-голям диаметър от тънкото черво и сравнително дълго. Дебелото черво абсорбира вода и електролити и произвежда и абсорбира витамини. В допълнение, той преминава интензивен процес на ферментация на влакнести растителни храни с освобождаване и усвояване на енергия (под формата на летливи мастни киселини с къса молекулна верига - volitile SCFA). Подробно изследване на процеса на ферментация и усвояване на метаболитни продукти в дебелото черво на човека започва да получава сериозно внимание едва наскоро.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проследихме, че човешкият стомашно-чревен тракт принадлежи към типа на „убеденото“ растителноядене. Човечеството, като животински вид, не притежава преходните анатомични характеристики, които се срещат при всеядни като мечки или миещи мечки. Сравнявайки стомашно-чревния тракт на човека с този на тревопасните, всеядни и месоядни животни, ние видяхме, че човешкият стомашно-чревен тракт е адаптиран към чисто растителна диета.
Мускулатура на лицето
тип челюст
Местоположение на челюстната става
движение на челюстта
Основен мускул, който движи челюстта
Размерът на отворената уста спрямо размера на главата
зъби (предни)
зъби (зъби)
Зъби (кътници)
Дъвчене
слюнка
Вид на стомаха
Киселинност на стомаха
Обем на стомаха
Дължина на тънките черва
Дебело черво
Черен дроб
бъбреци
Нокти
В природните общности животните от един и същи и различни видове живеят заедно и взаимодействат помежду си. В процеса на еволюция между животните се развиват определени взаимоотношения, отразяващи връзките между тях. Всеки вид животно изпълнява специфична роля в общността по отношение на други живи организми.
Най-очевидната форма на връзка между животните е хищничество. В естествените съобщества има тревопасни, които се хранят с растителност, и има хищници, които ловят и ядат други животни. В отношенията действат тревопасните животни жертвиамии хищници - хищниками. В същото време всяка плячка има свои собствени хищници и всеки хищник има свой собствен „набор“ от жертви. Така например лъвовете ловуват зебри, антилопи, но не слонове и мишки. Насекомоядни птици улавят само определени видове насекоми.
Хищниците и плячката са еволюирали, за да се адаптират един към друг, така че някои са развили структури на тялото, които им позволяват да уловят възможно най-добре, докато други имат такава структура, която им позволява по-добре да бягат или да се крият. В резултат на това хищниците улавят и ядат само най-слабите, болните и най-слабо адаптираните животни.
Месоядните не винаги ядат тревопасни. Има хищници от втори и трети разряд, които ядат други хищници. Това често се среща сред водните обитатели. Така че някои видове риби се хранят с планктон, вторите - с тези риби, а редица водни бозайници и птици ядат последните.
Състезание- често срещана форма на взаимоотношения в природните общности. Обикновено конкуренцията е най-остра между животни от един и същи вид, живеещи на една и съща територия. Имат еднаква храна, едни и същи местообитания. Между животните от различни видове конкуренцията не е толкова остра, тъй като техният начин на живот и нужди са малко различни. Така че заекът и мишката са тревопасни, но ядат различни части от растенията и водят различен начин на живот.
Храносмилателната система
ХраносмиланеТова е процесът на механична обработка на храната в храносмилателния канал и химичното разграждане на хранителните вещества от ензими до съставните им части: хранителните протеини се разграждат до аминокиселини;
хранителните мазнини се разграждат до глицерол и мастни киселини;
Сложните диетични въглехидрати се разграждат до глюкоза и други прости захари.
Освен протеини, мазнини и въглехидрати, с храната идват и други важни съединения, както органични, като витамини и други биологично активни вещества, така и неорганични, като вода, минерални соли.
Първи етап от храносмилането. Устна кухина
Дъвченето на храна е първият етап от процеса на храносмилане. Слюнката започва храносмилането и превръща храната в мека маса. Тази маса става хлъзгава, което улеснява преглъщането и преминаването на храната по-надолу по хранопровода. Преди да влезе в стомаха, храната преминава през езофагеалния сфинктер.
Трети етап на храносмилане. Тънко черво
Разредената храна преминава през пилорния сфинктер и навлиза в първия отдел на тънките черва – дванадесетопръстника. Тук ензимите от панкреаса, черния дроб и жлъчния мехур разграждат храната до елементи, които лесно се усвояват и могат да бъдат използвани от тялото. Тънките черва са облицовани със сгъната тъкан на лигавицата и пръстовидни въси. Вилите транспортират хранителни вещества в кръвния поток. Именно в тънките черва се абсорбират витамини и хранителни вещества.
Четвърти етап от храносмилането. Дебело черво
Втечнената храна пътува 20 фута в тънките черва, преди да премине през клапата на дебелото черво в дебелото черво. Тук храносмилането практически не се случва. Несмлените маси, които са попаднали в дебелото черво, са непреработени отпадъци. Те стават все по-твърди и по-твърди, докато преминават през червата, тъй като течността непрекъснато се абсорбира от тях.
хранителните протеини се разграждат до аминокиселини;
хранителните мазнини се разграждат до глицерол и мастни киселини;
Сложните диетични въглехидрати се разграждат до глюкоза и други прости захари.
Първи етап от храносмилането. Устна кухина
Дъвченето на храна е първият етап от процеса на храносмилане. Слюнката започва храносмилането и превръща храната в мека маса. Тази маса става хлъзгава, което улеснява преглъщането и преминаването на храната по-надолу по хранопровода. Преди да влезе в стомаха, храната преминава през езофагеалния сфинктер.
Трети етап на храносмилане. Тънко черво
Разредената храна преминава през пилорния сфинктер и навлиза в първия отдел на тънките черва – дванадесетопръстника. Тук ензимите от панкреаса, черния дроб и жлъчния мехур разграждат храната до елементи, които лесно се усвояват и могат да бъдат използвани от тялото. Тънките черва са облицовани със сгъната тъкан на лигавицата и пръстовидни въси. Вилите транспортират хранителни вещества в кръвния поток. Именно в тънките черва се абсорбират витамини и хранителни вещества.
Четвърти етап от храносмилането. Дебело черво
Втечнената храна пътува 20 фута в тънките черва, преди да премине през клапата на дебелото черво в дебелото черво. Тук храносмилането практически не се случва. Несмлените маси, които са попаднали в дебелото черво, са непреработени отпадъци. Те стават все по-твърди и по-твърди, докато преминават през червата, тъй като течността непрекъснато се абсорбира от тях.
След приема и усвояването на храната следва етапът на разделяне на сложни полимерни структури до мономери. Това се случва под въздействието на хидролитични ензими.
Получените мономери се абсорбират във вътрешната среда на тялото. Първоначалният етап на асимилация на храната, т.е. превръщането на оригиналните хранителни структури в компоненти, лишени от видова специфичност и подходящи за усвояване и участие в междинния метаболизъм, се нарича процес на храносмилане.
В хода на еволюцията се формира способността на различните видове животни да усвояват храна с определено качество. Поради различния характер на храненето и различните условия на живот на животните, храносмилателният апарат също се развива различно в процеса на филогенезата. Растителната храна е по-малко питателна от животинската и затова тревопасните са принудени да усвояват много повече храна от месоядните. И така, крава с тегло 600-700 кг изяжда около 100 кг фураж на ден. В това отношение тревопасните имат много по-дълъг храносмилателен тракт от месоядните. Ето някои данни, показващи разликите в съотношението на дължината на багажника към дължината на червата при различните животински видове.
Прилеп - 1:2
Заек - 1:10
Хермелин - 1:4
Кон - 1:12
Куче - 1:5
Крава - 1:20
Както се вижда, храненето с несмилаеми вещества, особено богати на фибри, при всички групи животни води до удължаване на храносмилателния канал и е съпроводено с развитие на допълнителните му отдели. Особено показателен в това отношение е храносмилателният тракт на преживните животни, в чието храносмилане огромна роля играят симбионтите (бактерии и протозои). Подобно усложнение на храносмилателната система се отбелязва при дребните преживни животни - задните отдели на червата при дребните тревопасни бозайници са добре развити и са предназначени за протозойна и бактериална хидролиза на целулоза.
Въз основа на изследването на храносмилателната система може да се заключи, че основната посока в еволюцията на тревопасните видове, започвайки от ранния миоцен (4-ти период от кайнозойската ера), е преходът от протеиново-липоидно хранене към фибри. Този процес се ускорява значително поради процеса на голямо степно степване на земята, който се осъществява през плиоценския период. Промяната на протеиновия тип храна към фибри означава преход от хранене с висококалорична, но труднодостъпна храна към консумация на нискокалорична, но лесна за получаване храна. Този преход доведе до намаляване на отделната площ и следователно до намаляване на подвижността на животните, до увеличаване на общото количество консумирана храна и до съответната адаптивна морфофизиологична промяна в стомашно-чревния тракт.
С опростяването на намирането на храна се опростяват двигателните органи, намаляват се сетивата: обоняние, зрение, вкус. Храносмилателната система също се променя. Така че, с увеличаване на обема на консумираната храна, дъвчещите мускули се увеличават. В същото време се променя естеството на движението на челюстите (смилане) и във връзка с това се трансформира и зъбният апарат (грубината се заменя със сгъване). Наблюдава се намаляване на чувствителните папили на езика, увеличава се размерът на храносмилателната тръба, увеличава се дължината на тънките и дебелите черва. Черният дроб се променя и тъй като жлъчката трябва да се отделя непрекъснато при консумация на нискокалорична храна, това в някои случаи води до намаляване на жлъчния мехур (при коне, лосове, елени, камили). Адаптирането на храносмилателния апарат става в пълно съответствие с класическите идеи, идващи от Кювие (1812), който вярва, че когато условията на съществуване се променят, органите на една система се трансформират повече или по-малко синхронно в една и съща посока. Тази ситуация е добре илюстрирана от примера за адаптивни пренареждания на храносмилателния тракт.
Така част от бозайниците в процеса на историческо развитие преминаха към хранене с растителна храна, която рязко се различава от храните от животински произход.
1. Растителните храни са лесно достъпни за консумация, но не са толкова полезни за храносмилането и усвояването.
2. Растителните фуражи са значително по-ниски от фуражите от животински произход по хранителна стойност.
3. Растителните фуражи, за разлика от животинските, съдържат голям процент въглехидрати, включително несмилаеми (целулоза, хемицелулоза и др.).
4. Основният структурен компонент на тялото на растенията – целулозата (фибрите) при повечето животни не е разцепена поради отсъствието на ензима целулаза в храносмилателните сокове. Този ензим се синтезира само от бактерии, протозои и някои безгръбначни. Що се отнася до бозайниците, те не са в състояние да синтезират целулаза. Следователно използването на растенията като храна от бозайници може да се осъществи само с помощта на симбиотни микроорганизми, способни да синтезират и секретират целулаза.
5. Зеленчуковите фуражи се характеризират с ниско съдържание на протеини и липиди и, което е особено важно, лош аминокиселинен състав. Храненето с груба растителна храна доведе до появата на много анатомични и физиологични трансформации на храносмилателните органи: промяна в зъбната система, увеличаване на обема на храносмилателния тракт и образуване на специални камери (предни стомаси и цекум) .