Поміркуйте й обговоріть ситуацію
Відомий вислів «Ми є тим, що ми їмо» чудово ілюструє, як харчування впливає не лише на наше здоров'я, а й на саму суть живих істот. Спосіб добування їжі буквально «ліпить» тіло та визначає поведінку тварин, адже кожен організм прагне бути максимально ефективним у своїй справі.
- Хижаки — це досконалі машини для полювання. Гострі ікла, пазурі, потужні м'язи — усе створено для того, щоб вистежити, наздогнати й перемогти здобич. Їхнє життя — це постійний пошук та атака.
- Рослиноїдні (фітофаги) — це спокійні трудівники. Їм потрібні не ікла, а «жорна» — зуби для перетирання жорстких рослин. А довжелезний кишечник — це справжня фабрика з перетравлення клітковини. Їхня стихія — неспішне пасіння.
- Фільтрувальники — справжні мінімалісти. Навіщо ганятися за їжею, якщо можна просто сидіти на місці й чекати, поки вода сама принесе тобі поживні частинки? Тому вони малорухливі й не мають нічого зайвого.
- Паразити — майстри пристосування. Живучи за рахунок іншого, вони часто відмовляються від «зайвих» органів, як-от очі чи навіть травна система. Натомість у них є геніальні пристосування для кріплення — присоски та гачки, щоб ні за що не відчепитися від свого «годувальника».
Відкритий мікрофон
Пригадайте, у який спосіб рослини й тварини отримують речовини й енергію з навколишнього середовища. Чим відрізняються «харчові вподобання» рослин і тварин?
Рослини є автотрофами – вони самі виробляють органічні речовини з неорганічних за допомогою фотосинтезу. Енергію рослини отримують від сонячного світла, а мінеральні речовини поглинають корінням з ґрунту. Рослини споживають прості неорганічні сполуки: воду, вуглекислий газ з повітря та мінеральні солі з ґрунту.
Тварини є гетеротрофами – вони не можуть самі виробляти органічні речовини і змушені споживати готову органічну їжу. Енергію тварини отримують при розщепленні складних органічних молекул, які надходять з їжею.
Таким чином, рослини «харчуються» простими речовинами та світлом, а тварини – складними органічними сполуками.
Робота в групі
Розгляньте схему 9 на с. 90. Знайдіть на схемі й назвіть по одній тварині, яка є: фітофагом, зоофагом, хижаком, фільтрувальником, сапрофагом, паразитом, консументом першого порядку, консументом другого порядку, редуцентом. Як живиться названа вами тварина? Які має пристосування до живлення?
- Фітофаг: бізон. Цей велетень степів харчується травою, для перетирання якої має широкі та плоскі зуби.
- Зоофаг: лисиця. Хитра мисливиця, яка полює на дрібних тварин. Її зброя — гострі зуби, а також чудовий нюх і слух.
- Хижак: орел. Цар неба, що вистежує здобич (наприклад, рибу) з висоти. Його знаряддя — неймовірно гострі пазурі для захвату та гачкуватий дзьоб, щоб розривати м'ясо.
- Фільтрувальник: двостулковий молюск. Веде пасивне життя, проціджуючи воду через спеціальні сифони, щоб вловити їжу.
- Сапрофаг: дощовий черв'як. Незамінний санітар ґрунту, що поїдає відмерлу органіку. Його тіло ідеально пристосоване для риття ходів, а травна система перетравлює землю разом з поживними рештками.
- Паразит: бичачий ціп'як. Живе в кишечнику господаря, поглинаючи їжу всією поверхнею тіла. Щоб утриматись, має спеціальні присоски та гачки.
- Консумент першого порядку: метелик. Живиться нектаром рослин, дістаючи його за допомогою довгого хоботка, схожого на соломинку.
- Консумент другого порядку: павук. Полює на комах, які є консументами першого порядку. Для цього він майстерно плете павутину і має отруйні залози, щоб паралізувати свою жертву.
- Редуцент: дощовий черв'як. Він не просто їсть мертву органіку, а й розкладає її, повертаючи поживні речовини в ґрунт, замикаючи коло життя.
Відкритий мікрофон
Поміркуйте, яких переваг надає організмам поява в еволюції порожнинного травлення.
Поява порожнинного травлення — це справжній еволюційний прорив! Вона дозволила тваринам нарешті їсти здобич, більшу за одну клітину. Їжа тепер перетравлюється у спеціальній порожнині, де одні клітини виділяють ферменти, а інші — всмоктують поживні речовини. Така спеціалізація зробила травлення набагато ефективнішим.
Знайдіть інформацію й виконайте завдання
Порівняйте можливості травної системи з одним отвором із можливостями наскрізної травної системи.
Травна система з одним отвором (як у медузи) — це ніби глухий кут. Їжа заходить, перетравлюється, а неперетравлені рештки виходять через той самий отвір. Це не дуже ефективно, бо доводиться чекати, поки звільниться місце для нової порції.
Наскрізна травна система (як у нас) — це справжній конвеєр. Їжа заходить через рот, проходить по трубці й виходить через анальний отвір. Це дозволяє різним відділам (шлунку, кишечнику) виконувати свою роботу одночасно: поки одна порція перетравлюється, інша вже може надходити. Це набагато продуктивніше.
Висновки:
- Наскрізна травна система — це величезний крок уперед в еволюції, що дозволив зробити процес живлення набагато ефективнішим.
- Будова будь-якого органу тісно пов'язана з особливостями всього організму. Приклад планарії чудово показує, як відсутність однієї системи (кровоносної) компенсується унікальною будовою іншої (травної).
Запитання і завдання
1. Чим відрізняються типи живлення черевоногих і двостулкових молюсків? Дощового черв’яка й бичачого ціп’яка? Як це відбивається на їхньому зовнішньому вигляді й поведінці?
Черевоногі молюски — переважно травоїдні, живляться водоростями та рослинністю, мають мускулисту ногу для пересування і радіулу для зіскрібання їжі. Двостулкові молюски — фільтратори, пасивно відфільтровують дрібні органічні частки з води, мають двостулкову мушлю й сидячий спосіб життя.
Дощовий черв’як — сапрофаг, живиться органічними залишками в ґрунті, має витягнуте тіло, активно рухається у верхніх шарах ґрунту. Бичачий ціп’як — паразит, живиться напівперетравленою їжею в кишечнику хазяїна, має плоске, стрічкоподібне тіло й адаптований до пасивного способу життя — не має органів руху, а має присоски для фіксації.
2 А) Із якої частини травного тракту виникає воло? Які функції воно виконує?
Воло — це розширена частина стравоходу; функції: накопичення, тимчасове зберігання й інколи початкова обробка/передперетравлення їжі.
2 Б) Яку функцію виконує шлунок дощового черв’яка? Яку ще функцію виконує шлунок в інших тварин?
У дощового черв’яка шлунок із товстими м’язовими стінками подрібнює їжу змішуванням і перетиранням (за участю дрібних камінців). В інших тварин шлунок ще здійснює хімічне травлення — виділяє ферменти й кислоти для розщеплення білків.
3 А) Де в травній системі птахів відбувається тимчасове зберігання великої кількості їжі? Хімічна обробка їжі? Механічна обробка їжі?
Тимчасове зберігання — у волі (розширення стравоходу). Хімічна обробка — у залозистому відділі шлунка. Механічна обробка — у м’язовому шлунку.
3 Б) Куди відкриваються вивідні протоки травної, сечової та статевої систем?
У клоаку.
3 В) Як травна система птахів пристосована до польоту?
Легка, але ефективна: є воло для швидкого набору їжі, двокамерний шлунок (залозистий + м’язовий) для швидкого хімічного й механічного перетравлення без важких зубів; швидке проходження їжі через кишку й спільна клоака зменшують масу та забезпечують високу швидкість обміну.