Питание животных

Чтобы оставаться в форме, хомяк должен за сутки съедать до 20 грамм корма – почти столько же, сколько весит сам хомяк. В съедаемом печенье содержатся необходимые питательные вещества: часть из них нужна для поддержания энергии хомяка, а часть пойдёт на рост и развитие организма.Хомяк, как и все другие животные, относится к гетеротрофам. Гетеротрофы поедают и переваривают других живых существ. Вместе с едой гетеротрофы получают питательные вещества, необходимые для жизни. В отличие от животных, растениям не нужно есть. Все питательные вещества растения создают сами при помощи энергии солнца. Поэтому тип питания растений называют автотрофным.Для получения, переваривания и усвоения пищи у животных появилась и развилась пищеварительная система.

Все животные – гетеротрофы

Животные питаются другими мёртвыми или живыми организмами, съедая их целиком или по частям. В зависимости от рациона всех животных делят на:1.Травоядные. К таким относят гусениц, горилл, улиток, крупный рогатый скот. Основу их рациона составляет растительная пища.2.Плотоядные. Ястребы, пауки, кошки и многие другие охотятся на других животных и поедают их.3.Всеядные. Человек, тараканы и вороны употребляют как животную, так и растительную пищу.
Надо понимать, что часто животные «выходят за рамки» своей диеты. Так, травоядные олени иногда не прочь полакомиться птичьими яйцами или насекомыми.

Пища животного является источником веществ, которые необходимы для роста и восполнения энергии. В состав пищи входят:1.Белки в составе пищи перерабатываются в кишечнике и используются в качестве главного строительного материала. Отсюда и поговорка – «Мы то, что мы едим».2.Жиры – важный компонент любой диеты. Список их применения в организме широк: от утепления тела до регуляции поведения.3.Большинство углеводов животные получают из растительной пищи. Они необходимы для поддержания энергии.4.Витаминов требуется немного, но они играют ключевую роль в обмене веществ в теле животных.5.Из минералов строятся кости и зубы. Минералы нужны для нормальной работы нервов и крови.

Некоторые водные животные питаются путём фильтрации. Например, скат манта плавает с огромной раскрытой пастью, отфильтровывая из воды и поедая большое количество креветок, криля и мелких крабов. К фильтраторам относят усатых китов и губок. Губки фильтруют воду с мелкой пищей через поры на всём теле.Поедатели субстрата живут внутри или на поверхности источника пищи и проедают путь через субстрат. Личинки мух зарываются в мясо животного и питаются им изнутри. Дождевые черви прокладывают себе путь через почву, поедая её. Гусеницы проедают ходы внутри листа.

Животные различаются по способу поглощения пищи

Основу рациона сосущих животных составляют различные жидкости. Самки комаров протыкают тело животного ртом-иголкой и сосут кровь, а самцы комаров высасывают соки из растений. Колибри и пчелы, питающиеся жидким нектаром растений, помогают переносить пыльцу с одного растения на другое.Большинство животных поедает пищу, откусывая от неё части или проглатывая целиком. При помощи щупалец, клешней, когтей или острых зубов животное разрывает пищу и заглатывает её.

Питание состоит из нескольких этапов:

Пищеварительные ферменты разрушают поглощённые части животных или растений на более мелкие частички. Эти частички пищи затем всасываются в кишечнике. Но как организм способен переваривать пищу, не переваривая при этом своё собственное тело? В ходе эволюции у животных появились специальные отсеки – они защищают организм от самопереваривания. Например, у гидры пищеварительные ферменты выделяются только в кишечную полость.У сложных животных кишечник делится на части. Одни части занимаются перевариванием, а другие – поглощением.

Переваривание пищи происходит под действием пищеварительных ферментов

Пищеварительная система

Пищеварительная система гидр и плоских червей примитивна. Анус и рот – один и тот же орган. Пока животное не переварит и не выбросит отходы, оно не может поглотить новую жертву.

В отличие от примитивных гидр или плоских червей, пищеварительная система большинства животных представлена сквозной пищеварительной трубкой. На одном конце трубки находится рот, на другом – анус. Поскольку пища движется только в одном направлении, различные участки трубки могут постепенно переваривать и поглощать вещества.

При помощи глотки земляной червь засасывает пищу. Пища размельчается в желудке и всасывается в кишечнике.

У насекомых пищеварительная система состоит из нескольких отделов. Основной этап пищеварения происходит в кишечнике.

В зобе птиц пища хранится какое-то время. В желудке происходит измельчение пищи, а в кишечнике – поглощение.

В природе встречаются самые необычные пищеварительные органы и способы пищеварения. Например, кишечник морских звёзд занимает значительную часть тела, простираясь в руки звезды. Морские звёзды – хищники. Обнаружив моллюска, морская звезда обхватывает его раковину и выворачивает свой желудок на тело жертвы. Желудок обволакивает мягкие органы моллюска, переваривает их, а морская звезда затем всасывает желудок с переваренным кормом обратно.У пауков очень узкий кишечник, поэтому они укусом вводят пищеварительные ферменты, которые растворяют мягкие ткани, в тело жертвы. Пауку остаётся только всосать питательный сок, оставляя после себя лишь пустую оболочку жертвы. Такое пищеварение называют внекишечным. 

Пищеварительная система млекопитающих

Если посмотреть на тонкий кишечник под микроскопом, то можно увидеть миллионы ворсинок. Причем, каждая клетка ворсинки также покрыта микроворсинками. Эти ворсинки и микроворсинки увеличивают площадь кишечника в 600 раз, что позволяет эффективно извлекать из пищи питательные вещества и быстро их всасывать.

Приспособление различных животных к своему типу питания отражается на строении их пищеварительной системы. Например, по строению зубов легко определить диету животного. Различие в строении зубов – одно из основных эволюционных преимуществ млекопитающих.

От диеты зависит также строение кишечника. Большие желудки характерны для плотоядных, которые могут подолгу голодать. Например, лев весом 200 кг съедает за раз 40 кг мяса, наедаясь на несколько дней.Растительная пища богата целлюлозой, которую сложно переварить. Поэтому кишечник у травоядных длиннее, чем у плотоядных. К тому же, большинству травоядных в переваривании целлюлозы помогают микробы. На рисунке сравнивается пищеварительный тракт хищного койота и коалы. Эти два млекопитающих примерно одинакового размера, но кишечник коалы намного длиннее и включает в себя слепую кишку длиной в 2 метра (у койота она всего несколько см в длину). В слепой кишке коалы содержатся микробы, переваривающие листья эвкалипта.

Наиболее сложные приспособления для переваривания растительности эволюционировали у жвачных млекопитающих – коров, овец и оленей. Желудок жвачного животного состоит из четырёх камер, в которых живут микробы. Жвачное животное периодически срыгивает пищу и «жуёт свою жвачку», перемалывая растительные волокна для микробов. Затем жвачка проглатывается и перемещается в последние камеры желудка, где завершается пищеварение.Корова получает много питательных веществ не только из растений, но и переваривая микробов в желудке. Микробы быстро размножаются и их численность остаётся стабильной, несмотря на многочисленные потери.

В пищеварении животных участвуют микроорганизмы

Помогающие в пищеварении микробы встречаются не только у позвоночных. Гигантские беспозвоночные трубчатые черви лишены рта и пищеварительной системы. Эти черви живут рядом с глубоководными гидротермальными источниками, из которых выделяется сера. Живущие в теле червя микроорганизмы «питаются» этой серой и создают пищу для червя.Ещё один необычный тип питания встречается у улитки элизии хлоротики. Этот моллюск поглощает растительные клетки. При этом, хлоропласты – части клеток, отвечающие за превращение солнечного света в энергию, то есть фотосинтез – он не переваривает, а «вживляет» в своё тело. Таким образом элизия хлоротика получает способность питаться, как растение.В обоих приведённых примерах животные являются уже автотрофами – они сами производят питательные вещества, а не получают их извне.

Питание – это получение энергии из пищи. Передача энергии от одного живого существа к другому называют пищевой цепочкой.Все пищевые цепочки начинаются с первичных производителей энергии – продуцентов. Как правило, продуцентами являются растения или фитопланктон, которые получают энергию напрямую от солнца.Продуцентов поедают консументы первого порядка. В нашем случае это будут креветки (смотри картинку). Креветками, в свою очередь, питается синий кит. Кит является консументом второго порядка.Когда кит погибнет, его тело будет медленно разлагаться редуцентами. Обычно редуцентами являются различные грибы.

Экология питания

Пищевые цепочки

Пищевые цепочки являются частями более сложных пищевых сетей.На картинке показана пищевая сеть Антарктического океана. При переносе от одного звена к другому значительная часть энергии теряется, поэтому количество звеньев обычно не превышает пяти: Продуцент -> Консументы(I) -> Консументы(II) -> Консументы(III) -> Консументы(IV).Пищевая сеть Антарктического океана, как и все другие сети, тонко сбалансирована. Она уязвима к разрушению в результате чрезмерного промысла или изменения температуры. Нарушение даже одной цепочки может привести к краху всей экосистемы Антарктики.

Пищевые ресурсы не безграничны. Животным приходится постоянно соперничать друг с другом за доступ к энергии. В ходе конкуренции животные часто обозначают свою территорию. Повышенный социальный статус или самые большие клыки в округе позволяют отхватить более богатую пищей территорию.Но иногда конкуренция слишком велика. В таком случае различные виды животных могут сосуществовать рядом, занимая определённую нишу. Например, изначально одинаковые галапагосские вьюрки в ходе эволюции приспособились к различным рационам. Одни вьюрки стали питаться кактусом, другие – насекомыми, а третьи – семенами. Общий предок вьюрков питался только растениями и не имел доступа к другой пище.

Экологические ниши

ЗапасаниеИногда изобилие пищи позволяет животным делать запасы. Если добыча слишком велика, то хищник постарается припрятать излишки подальше от любопытных глаз. Так, сытый леопард часто хранит тушу на дереве. Здесь тушу не достанут надоедливые гиены.Пережидающие суровые зимы животные делают запасы на зиму. Они могут хранить энергию в виде жира или складировать провизию. Хомяки запасают в норках до 4 кг зерна. Зимой зверькам не нужно будет вылазить из теплой норы. А вот птица - кукша не умеет рыть норы. Вместо этого птичка летом припрятывает запасы еды под корой деревьев. Кукша делает и запоминает около 10 тысяч тайников!