Занимательная физиология - Сергеев Борис Федорович (книги полные версии бесплатно без регистрации txt) 📗
Наружное пищеварение нередко приводит к курьезам. Если на такой путь становятся животные, имеющие достаточно хорошо развитые пищеварительные органы, то, естественно, встает вопрос: как использовать ставшие ненужными кастрюльки? Природа не терпит излишеств. Ненужные органы должны погибнуть или получить новое назначение. Такая судьба постигла пищеварительный тракт личинок мермисов, крохотных паразитических червей-нематод.
На странности пищеварения мермисов впервые обратил внимание немецкий исследователь Ганс Майснер. Он заметил, что пищевод у личинок очень узенький, а стенки его лишены какой-либо мускулатуры. Малютки нематоды питаются жидкой пищей, но вряд ли такой слабенький пищевод способен ее сосать. Правда, кто-то из коллег высказал предположение, что пища засасывается в пищевод вследствие особых капиллярных сил, которые заставляют ее саму плыть прямо в рот, и мермисам остается лишь держать его открытым.
Но Майснер был не в ладах с физикой и в капиллярные силы не верил. Зато с микроскопом ученый не расставался и был в конце концов вознагражден. Просматривая в который раз удивительную пищеварительную систему мермисов, он совершенно случайно обнаружил, что у личинок пищевод заканчивался слепо, с кишкой (у мермисов нет желудка, к пищеводу непосредственно примыкает кишка) не соединяется, и вообще кишка не имеет ни входа, ни выхода. Как питаются мермисы, ученый объяснить так и не смог. Только в наши дни удалось разгадать эту загадку.
Пищеварение у мермисов наружное. Никакая пища в пищевод маленьких нематод не попадает. Напротив, в окружающих его тканях вырабатываются пищеварительные соки, которые постепенно просачиваются в пищевод, а из него попадают наружу. К ним добавляются ферменты, вытекающие из тела мермисов по специальным каналам в кутикуле – оболочке червя. Пищеварительные соки переваривают ткани хозяина, в которых живет личинка, а готовый обед всасывается прямо через кутикулу и разносится кровью по всему телу.
Зачем же в таком случае личинкам кишка? Оказывается, поступившая в кровь пища лишь частично расходуется на рост и другие нужды организма, а ее излишки поступают из крови в кишечник. Обратите внимание, пища переходит не из кишечника в кровь, как у всех порядочных животных, а совсем наоборот – из крови в кишечник.
Кишечник у мермисов не пустой. Его просвет заполнен специальными клетками. В них пищевые вещества откладываются в виде белковых и жировых гранул. Кишечник личинок используется как продовольственный склад. Став взрослыми, мермисы перестают питаться, расходуя заранее запасенные вещества на создание половых продуктов и на все прочие энергетические нужды. Без соответствующих накоплений размножение мермисов было бы невозможным.
Нередко кастрюльки используются не по назначению и у высших животных. У всех млекопитающих пищеварительная система начинается в полости рта, из которой выходит пищевод, впадающий в желудок, а дальше целая анфилада кастрюлек: двенадцатиперстная, тощая, подвздошная, слепая, ободочная, S-образная и прямая кишки. У человека они достигают в длину 8,5 метра, а у травоядных животных значительно длиннее. Из этой трубы в любом месте можно вырезать сантиметров 50–70, и пищеварение от этого не нарушится. Только первые 25–30 – двенадцатиперстную кишку – трогать нельзя. Животные, лишенные двенадцатиперстной кишки, гибнут в первые дни после операции, а те, кому удается пережить эти первые трудные дни, все равно умирают через 1–3 месяца. У них резко, иногда на 4 градуса, понижается температура тела, пропадает аппетит, они понемножку худеют, сбавляя к концу 2–3-го месяца до 60 процентов своего первоначального веса, а затем гибнут. Ученые пока окончательно не решили, в чем тут дело. Возможны два предположения: или исключение двенадцатиперстной кишки нарушает процесс пищеварения, или она, кроме своей основной пищеварительной функции, выполняет еще и другие, очень важные для организма. Наблюдения свидетельствуют в пользу второго предположения. Если удалить кишку не целиком, а оставить 3–4 сантиметра, оперированное животное не погибнет. Значит, не сама операционная травма, а отсутствие кишки вызывает гибель животного. Можно двенадцатиперстную кишку полностью исключить из пищеварительного процесса, не удаляя ее при этом из организма, а пищу пустить в обход. Такие животные живут как ни в чем не бывало. Значит, не участие в пищеварительном процессе важно, а какая-то другая функция. Видимо, двенадцатиперстная кишка является эндокринной железой, выделяющей в кровь очень важные, но еще неизвестные нам вещества.
Не менее интересна оборонительная роль печени голожаберных моллюсков. Это очень крупный орган, состоящий из многочисленных долек, протоки которых соединяются вместе и затем впадают в желудок. Железистые каналы печени пронизывают все тело моллюсков. На спине они входят в щупальцеообразные выросты и на их вершине открываются наружу. Именно в этих местах в эпителии канальцев находятся многочисленные стрекательные капсулы – грозное оружие обороны. Самое интересное, что стрекательные капсулы не принадлежат самим моллюскам, а берутся напрокат у поедаемых ими гидроидных полипов. В пищеварительном тракте моллюсков стрекательные капсулы не перевариваются и поступают в выросты печени. При этом капсулы не теряют способности выстреливать своими ядовитыми гарпунами при малейшем прикосновении к их хозяину – моллюску. Так оружие жертвы переходит в собственность победителя.
Очень своеобразную оборонную роль выполняет кишечник головоногих моллюсков. У кальмаров и каракатиц почти у самой порошицы (анального отверстия) открывается проток чернильного мешка. Это большая грушевидная железа, выделяющая черную как чернила жидкость. Всего нескольких капель чернил достаточно, чтобы замутить воду. В этом и смысл железы. Подвергшийся нападению моллюск ставит «дымовую» завесу и под ее прикрытием исчезает в глубинах моря.
Многие моллюски умеют так выпускать свои чернила, что они, не смешиваясь с водой, повисают огромной каплей, напоминающей по форме ее создателя. Хитрый моллюск как бы подсовывает преследователю своего двойника.
Рассказ о кастрюльках следовало бы на этом и закончить, если бы ученые не столкнулись еще с одним удивительным существом, обитающим в глубинах Мирового океана. Речь идет о погонофорах, изучению которых в последние годы уделяется особенно много внимания.
Погонофоры были открыты и исследованы сравнительно недавно благодаря усилиям выдающегося ленинградского зоолога А.В. Иванова. По внешнему виду они больше всего напоминают длинных и тонких червей с тюрбаном щупалец на головном конце. Их бывает от 1 до 220. Иногда они спаяны в виде трубки или спирали. Живут погонофоры, как в норках, в длинных самостоятельно построенных трубках.
Погонофоры довольно развитые существа. У них есть и нервная и замкнутая кровеносная системы, и только пищеварительных органов обнаружить не удалось. И как обходятся без них погонофоры, никому пока не известно. Интересное предположение, объясняющее этот курьез, высказал Иванов. Он считает, что погонофоры пользуются внешним пищеварением. Вот как представляется ему этот процесс. Поймав подходящую добычу, животное скрывается с ней в своей трубке и там, опутав ее плотным слоем щупалец, создает, так сказать, импровизированную кастрюльку, в которую клетки, лежащие у основания щупалец, выделяют пищеварительные ферменты, а сами щупальца всасывают переваренную пищу.
Трудно судить, насколько это предположение отвечает действительности. Несомненно одно: пищеварение погонофор – еще одно удивительное изобретение природы.
