Занимательная биология - Акимушкин Игорь Иванович (книги онлайн полные версии .txt) 📗
Но потом, позднее, про него на время вроде бы забыли. У одних из первых на Земле многоклеточных животных, кишечнополостных, был только рот — входное отверстие для пищи да слепо замкнутый желудок-кишка. А выходного — анального, порошицы — не было. Не было его (и до сих пор нет) и у низших, так называемых плоских, червей.
Только круглые черви, предки и родичи аскарид и немертины, развившиеся из червей плоских, снова обзавелись порошицей, без которой отлично обходились (и обходятся) кораллы и медузы.
Наконец, появляются в море рыбы и вместе с ними весь набор пищеварительных органов от зубов до прямой кишки. С тех пор, хотя рыбы, эволюционируя, превратились в амфибий, динозавров, птиц, зверей и, наконец, произвели человека, пищеварительный механизм, действующий внутри всех позвоночных, остался, по существу, таким же, каким был у первых рыб, резвившихся в соленой воде 500 миллионов лет назад.
Пищеварение № 1
Каков же в общих чертах этот механизм?
Пища изо рта попадает сначала в желудок. Там встречают ее соляная кислота и ферменты: пепсин, разлагающий белки, и реннин — специалист по казеину, который переваривается особенно трудно. Желудок, периодически сокращаясь, мнет и встряхивает пищу, превращает ее сначала в пюре, потом в густой суп-химус.
Через час или через четыре часа желудок уже пуст.
Химус весь перетек в тонкую кишку. Это трубка из мышц и слизистых тканей длиной так метров семь (у человека) [58] и толщиной в дюйм (два с половиной сантиметра).
Часть тонкой кишки, которой она начинается от желудка, называют двенадцатиперстной (длиной она в 12 положенных поперек перстов — около 25 сантиметров). В нее несут и выливают свои соки поджелудочная железа и желчный пузырь. Да и сама двенадцатиперстная кишка добавляет в химус немало разных ферментов: карбоксипептидазу, аминопептидазу, энтерокиназу, мальтозу, сахарозу, лактозу… Все они, как и ферменты поджелудочной железы (трипсин, липаза, амилаза, рибонуклеаза) и желчь, действуют только в щелочной среде, и поэтому лакмус посинеет, если капнем на него соком тонких кишок.
В тонких кишках пищеварение, начатое еще в слюне и желудке, заканчивается. Все ферменты и желчь [59] сообща превращают белки, жиры и углеводы растертой зубами и желудком пищи в пептиды, аминокислоты, в глюкозу, мальтозу, фруктозу, в глицерин, жирные кислоты и другие вещества, молекулы которых достаточно малы, чтобы пройти через поры кишечных ворсинок в кровь и лимфу.
Это называется всасыванием. Оно начинается и заканчивается в тонких кишках (только спирт и некоторые яды проникают в кровь еще в желудке, а вода — в толстых кишках).
Через восемь примерно часов все, что можно переварить, уже переварено [60] , что можно всосать, тонкие кишки всосали, а непереваримые остатки химуса, покинув их, устремляются в толстые кишки. Там уже никакого пищеварения нет: только вода из химуса впитывается в наше тело.
Через двенадцать часов (или через сутки) толстые кишки, опорожняясь, выбрасывают экскременты. В них очень много бактерий — почти половина того, от чего освобождается кишечник как от ненужного шлака.
У животных и человека по всему пищеварительному тракту, от его начала и до конца, особенно в толстых кишках, миллиардными колониями поселились бактерии. Многие из них никакого вреда не приносят, а некоторые и вовсе полезны.
Они оказывают нам важную услугу: обогащают проглоченную пищу белком и витаминами. За каждым обедом мы перевариваем вместе с пищей бесчисленные легионы «доморощенных» кишечных бактерий, которые размножаются, однако, быстрее, чем мы успеваем их съедать.
Какова численность этих легионов, населяющих наши кишки, с точностью неизвестно. Но подсчитано, что корова, например, съедает ежедневно 34 грамма бактерий, размножающихся в желудке, а это около 3 процентов ее суточного белкового рациона.
Бактерии — его помощники
Все питающиеся деревом жуки-дровосеки и жуки-сверлильщики, моль, поедающая шерсть, и насекомые, сосущие соки растений, и сосущие нашу кровь комары без помощи бактерий просто не могли бы существовать на своей однообразной диете.
Даже в крохотном тельце микроскопической амебы-пеломиксы живут бактерии. Амеба поедает полуразложившиеся остатки растений, «глотает», если предложить ей, кусочки ваты или бумагу. Бактерии сейчас же их окружают и всем «обществом» перерабатывают вату и бумагу в продукты вполне съедобные. Во всяком случае, амебы после этого неплохо их усваивают.
У личинок сверчков, мух, мошек и у многих жуков (майского навозного и жука-оленя) бактерии наполняют слепые выросты кишечника — своего рода «бродильные чаны»: пища в них действительно бродит, как пиво в пивоварне. Бактерии разлагают клетчатку — основное вещество, из которого состоит всякое растение. И то, что в «бродильном чане» после этого остается, всасывает кишечник насекомого.
Но даже и бактериям не без труда, по-видимому, удается расщепить клетчатку: процесс этот очень длительный. Через весь кишечник личинки майского жука пища обычно проходит за три-четыре дня, но, попадая в конце его в «бродильные чаны», задерживается здесь на два месяца. Только за это время бактерии успевают превратить клетчатку в сахар. По-видимому, из-за медленного пищеварения личинка майского жука так долго растет. Проходят годы, прежде чем она совершит свой метаморфоз и в образе бурого хруща теплым майским вечером выберется из-под земли.
Как бактерии-кормильцы попадают в кишечники хозяев, ученые установили, наблюдая за развитием зеленой мухи, пренеприятнейшего существа. У нее обнаружена целая система эстафетной передачи бактерий от поколения к поколению.
Личинки зеленой мухи носят бактерий в шарообразных ответвлениях кишечника. Но перед тем как превратиться в куколку, личинка изгоняет их из обжитых квартир. Часть бактерий попадает в специально приготовленное для них новое помещение (в особый «отсек» слюнной железы) и здесь сохраняется для потомства будущей мухи. Это своего рода семенной фонд. Излишек выбрасывается вон.
Бактерии, которым повезло, быстро размножаются в слюнных отсеках: железы мухи вырабатывают для их пропитания особый бульон. А когда молодая муха выберется из оболочек куколки, бактерии совершают еще одно переселение: поближе к яйцекладу, в бактериальные депо у его основания. Каждое яичко, отложенное мухой, проходя мимо этих депо, заражается бактериями, и поэтому личинкам мухи, хотя едят они пищу, перед которой бессильны их собственные пищеварительные соки, не приходится голодать.
Ежегодно в клиниках всего мира хирурги, спасая заболевших аппендицитом, удаляют около 200 тысяч человеческих аппендиксов. Наша подверженность этому заболеванию доказывает, что человек произошел от предков, которые поедали много всякой зелени. Ведь аппендиксы — червеобразные отростки слепых выростов кишечника (там, где тонкая кишка переходит в толстую), — которые воспаляются, когда в них попадает что-нибудь труднопереваримое, подобны «бродильным чанам» зеленой мухи и майского жука. В них поселяются бактерии, разлагающие клетчатку. Поэтому все растительноядные животные наделены большими аппендиксами. У человека они сохранились как бесполезное атавистическое наследство, и их без вреда можно вырезать.
Но если удалить аппендиксы, скажем, у петуха (у птиц их два, а не один, как у нас), он умрет от голода, сколько бы ни съедал зерен и ягод. Лишь пища мясная, которую он сам, без бактерий, переваривает, может спасти его от голодной смерти.
Вегетарианская диета противопоказана петухам после аппендицитной операции. У хищников — ястребов и орлов — «бродильные чаны» маленькие: они ведь мясом питаются. А у тетеревов, рябчиков, глухарей, которые едят зимой только древесные почки, сосновую хвою и клюкву, такие же длинные, как и весь остальной кишечник.
