A kérődzők szimbiotikus emésztése - Scientific Culture Notebook
Animalia Emésztőrendszerek 14. cikk, 15
A szimbiotikus fermentáció széles körben elterjedt az állatvilágban, és szinte minden gerincesnek, különösen a növényevőknek és mindenevőknek van valamilyen ilyen típusú emésztési szimbiózisa. A kérődzőké az, amely nagyobb kifinomultságot ért el ezekben. De nem ez az egyetlen. Valójában, és bár a legtöbb esetben olyan speciális struktúrákat vizsgáltak, amelyekben a bendő megjelenik, az utóbbi években más emlősök és különösen az emberek bélmikrobiája nagy figyelmet kapott. Itt azonban csak azoknak az eseteknek a rövid áttekintésére szorítkozunk, amelyekben a szimbiotikus fermentáció speciális struktúrákban történik, vagy speciális étkezési magatartással jár.
Amikor a fermentáció kifejezést ebben az összefüggésben használjuk, olyan enzimatikus reakciók halmazára utalunk, amelyek oxigénhiányos környezetben játszódnak le, és amelyek olyan szerves vegyületek lebontásához vezetnek, amelyek olyan energiamolekulákat hoznak létre, amelyek felhasználhatók a gazdaállat anyagcseréjében. .
A mikrobákat hordozó speciális struktúrák általában kamrák, amelyekben a bennük lévő anyagok áramlása megfelelő környezetet biztosít (nedves vagy félig folyékony, meleg és nem túl savas) a mikrobiális növekedéshez. Egyes fajokban ezek a kamrák az elülső emésztőrendszerben találhatók, a nyelőcső és a gyomor részéből; ezeket a fajokat pregasztrikus erjesztőknek nevezzük. A legismertebbek a kérődző emlősök. Vannak posztgasztrinális fermentorok és egyes gerincteleneknél az emésztési szimbiózis más formái is.
Az emésztőrendszer működésének szimulációjára használt matematikai modellek szerint az élelmiszer-molekulák mikrobiális erjesztéssel történő lebontása hatékonyabb, ha a frissen bevitt anyagot összekeverik az elfogyasztott, már baktériumok által kolonizált és részben megemésztett ételekkel. Éppen ellenkezőleg, az élelmiszer enzimatikus emésztése - amelyet az állat által termelt enzimek hajtanak végre - akkor hatékonyabb, ha az enzimeket olyan anyaghoz adják, amelyet még nem kevertek máshoz, amelyet korábban enzimes emésztésnek vetettek alá. Ez a különbség az emésztés egyik és másik típusának hatékonysága között annak a ténynek tudható be, hogy a mikrobiális fermentációra szolgáló speciális kamrák nagyméretűek és formájúak, mint egy kád vagy egy hordó, míg a belek csőszerűek, mint a többi emlős esetében.
A kérődzők a nevüket a kérődzésből (vagy kérődzésből) kapják, amely hosszú ideig tartó ételrágásból áll. Ez lehet frissen elfogyasztott étel vagy regurgitált anyag a szájban történő második kezeléshez. A kérődzők nagy és mozgékony gyomrot fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi számukra a nagy mikrobiális populációk kikötését, amelyek a cellulóz és más komplex szénhidrátok emésztésével vannak elfoglalva, és hasznos végtermékeket hoznak létre a gazda számára. A kérődzés lenyűgöző lelet volt, amelynek köszönhetően az azt kifejlesztett állatok nagy evolúciós sikereket értek el.
Az igazi kérődzők szarvasmarhák, juhok, kecskék, szarvasfélék, zsiráfok és antilopok. A gyomrod, amely a hasüreg háromnegyedét foglalja el, négy rekeszre oszlik: a bendő (más néven puncs vagy herbárium), amely a legtágasabb; háló (hajháló vagy motorháztető); omaso (könyv vagy füzet); és abomaso (összegömbölyödni). Az első három alkotja az úgynevezett elülső gyomrot vagy a pregasztrikus régiót. És az abomasum lenne az igazi gyomor. Az ál kérődzőkből hiányzik az omasum; ebben a csoportban vízilovak és tevefélék vannak. A lajhárok, a kenguruk, a kolobuszmajmok (emlősök) és a hoazin (az amerikai esőerdők madara) szintén gyomor előtti fermentorok, de nem kérődzők.
A három gyomor előtti rekesz vezeti és tárolja az ételt. A bendő és a retikulum emellett elnyeli a tápanyagokat és a kis molekulákat is. A szimbiotikus fermentáció zöme ebben a két rekeszben történik, és bennük az ideális hőmérséklet, pH és motilitási körülmények fennmaradnak, hogy fenntartsák az erről gondoskodó mikrobiális populációkat.
A bendőüreget belső rekeszekre - a háti és a hasi tasakokra - oszlopoknak nevezett hosszanti szerkezetek osztják. Szerződéssel ezek a szerkezetek megkönnyítik tartalmuk keverését. Ezenkívül segítenek stabilizálni őket mozgásuk korlátozásával és a viszonylag nagy volumenű jelentős elmozdulások elkerülésével. A papilláknak nevezett digitális kinézetű vetületek a bendő belsejét vonják be, nagyobb felületet biztosítva, megkönnyítve a tápanyagok felszívódását. Bár a bendőt és a retikulumot a ruminoreticularis hajtás részben elválasztja, a két üreg nem sokban különbözik egymástól, és jelentős emésztési termékek cseréje van közöttük.