Animalele au dezvoltat diferite tipuri de sisteme digestive pentru a ajuta la digestia diferitelor alimente pe care le consumă. Cel mai simplu exemplu este cel al unui cavitate gastrovasculară și se găsește în organisme cu o singură deschidere pentru digestie. Platyhelminthes (viermi plat), Ctenophora (jeleuri de pieptene) și Cnidaria (corali, jeleu și anemoni de mare) folosesc acest tip de digestie. Cavitățile gastrovasculare, așa cum se arată în Figura 1a, sunt de obicei un tub orb sau o cavitate cu o singură deschidere, „gura”, care servește și ca „anus”. Materialul ingerat intră în gură și trece printr-o cavitate tubulară goală. Celulele din cavitate secretă enzime digestive care descompun alimentele. Particulele alimentare sunt înghițite de celulele care acoperă cavitatea gastrovasculară.

canal alimentar, prezentat în Figura 1b, este un sistem mai avansat: este format dintr-un tub cu o gură la un capăt și un anus la celălalt. Viermii sunt un exemplu de animal cu canal alimentar. Odată ce alimentele sunt ingerate prin gură, acestea trec prin esofag și sunt depozitate într-un organ numit cultură; apoi trece în gizzard unde este amestecat și digerat. Din gizzard, alimentele trec prin intestin, substanțele nutritive sunt absorbite, iar deșeurile sunt eliminate ca fecale, numite piese turnate, prin anus.

digestive

Figura 1. (a) O cavitate gastrovasculară are o singură deschidere prin care alimentele sunt ingerate și deșeurile sunt excretate, așa cum se arată în această hidra și în această meduză meduză. (b) Un canal alimentar are două deschideri: o gură pentru ingerarea alimentelor și un anus pentru eliminarea deșeurilor, așa cum se arată în acest nematod.

Sisteme digestive vertebrate

Vertebratele au dezvoltat sisteme digestive mai complexe pentru a se adapta nevoilor lor alimentare. Unele animale au un singur stomac, în timp ce altele au stomacuri cu mai multe camere. Păsările au dezvoltat un sistem digestiv adaptat consumului de alimente nemasticate.

Monogastric: stomac cu o singură cameră

Figura 2. (a) Oamenii și erbivorele, cum ar fi iepurele (b), au un sistem digestiv monogastric. Cu toate acestea, la iepure intestinul subțire și cecul sunt mărite pentru a permite mai mult timp pentru a digera materialul vegetal. Organul mărit oferă o suprafață mai mare pentru absorbția nutrienților. Iepurii își digeră mâncarea de două ori: prima dată când mâncarea trece prin sistemul digestiv, aceasta se colectează în cec și apoi trece ca fecale moi, numite cecotrofe. Iepurele reingeră aceste cecotrofe pentru a le digera în continuare.

Aviar

Păsările se confruntă cu provocări speciale atunci când vine vorba de obținerea nutriției din alimente. Nu au dinți și, prin urmare, sistemul lor digestiv, prezentat în Figura 3, trebuie să poată prelucra alimentele nemasticate. Păsările au dezvoltat o varietate de tipuri de cioc care reflectă marea varietate din dieta lor, variind de la semințe și insecte la fructe și nuci. Deoarece majoritatea păsărilor zboară, ratele lor metabolice sunt ridicate pentru a prelucra eficient hrana și pentru a menține greutatea corporală scăzută. Stomacul păsărilor are două camere: proventriculus, unde sucurile gastrice sunt produse pentru a digera alimentele înainte de a intra în stomac și pipotă, unde alimentele sunt depozitate, îmbibate și măcinate mecanic. Materialul nedigerat formează pelete alimentare care sunt uneori regurgitate. Cea mai mare parte a digestiei și absorbției chimice are loc în intestin și deșeurile sunt excretate prin cloacă.

Figura 3. Esofagul aviar are o pungă, numită cultură, care stochează alimente.

În sistemul digestiv aviar, alimentele trec de la cultură la primul din cele două stomacuri, numit proventriculus, care conține sucuri digestive care descompun alimentele. Din proventriculus, alimentele intră în al doilea stomac, numit gizzard, care macină mâncarea. Unele păsări înghit pietre sau pietre, care sunt depozitate în gizzard, pentru a ajuta procesul de măcinare. Păsările nu au deschideri separate pentru a elimina urina și fecalele. În schimb, acidul uric din rinichi este secretat în intestinul gros și combinat cu deșeurile din procesul digestiv. Aceste deșeuri sunt excretate printr-o deschidere numită cloacă.

Adaptări aviare

Păsările au un sistem digestiv extrem de eficient, simplificat. Dovezile recente ale fosilelor au arătat că divergența evolutivă a păsărilor față de alte animale terestre a fost caracterizată prin simplificarea și simplificarea sistemului digestiv. Spre deosebire de multe alte animale, păsările nu au dinți pentru a-și mesteca hrana. În locul buzelor, au ciocuri ascuțite. Ciocul excitat, lipsa maxilarelor și limba mai mică a păsărilor pot fi urmărite înapoi la strămoșii lor dinozauri. Apariția acestor schimbări pare să coincidă cu includerea semințelor în dieta păsărilor. Păsările care mănâncă semințe au ciocuri care sunt modelate pentru apucarea semințelor, iar stomacul cu două compartimente permite delegarea sarcinilor. Deoarece păsările trebuie să rămână ușoare pentru a zbura, ratele lor metabolice sunt foarte mari, ceea ce înseamnă că își digeră alimentele foarte repede și trebuie să mănânce des. Contrastează acest lucru cu rumegătoarele, unde digestia materiei vegetale durează foarte mult.

Rumegătoare

Rumegătoare sunt în principal erbivore, cum ar fi vacile, oile și caprele, a căror întreagă dietă constă în consumul unor cantități mari de furaje sau fibre. Au dezvoltat sisteme digestive care îi ajută să digere cantități mari de celuloză. O caracteristică interesantă a gurii rumegătoarelor este că aceștia nu au dinți incisivi superiori. Ei își folosesc dinții inferiori, limba și buzele pentru a rupe și a mesteca mâncarea. Din gură, mâncarea se deplasează spre esofag și apoi spre stomac.

Pentru a ajuta la digerarea cantității mari de material vegetal, stomacul rumegătoarelor este un organ cu mai multe camere, așa cum este ilustrat în Figura 4. Cele patru compartimente ale stomacului sunt numite rumen, reticul, omas și abomas. Aceste camere conțin mulți microbi care descompun celuloza și fermentează alimentele ingerate. Abomasul este stomacul „adevărat” și este echivalentul camerei stomacale monogastrice unde se secretă sucuri gastrice. Camera gastrică cu patru compartimente oferă spațiu mai mare și suportul microbian necesar pentru a digera materialul vegetal la rumegătoare. Procesul de fermentare produce cantități mari de gaz în camera stomacului, care trebuie eliminate. La fel ca la alte animale, intestinul subțire joacă un rol important în absorbția nutrienților, iar intestinul gros ajută la eliminarea deșeurilor.

Figura 4. Animalele rumegătoare, cum ar fi caprele și vacile, au patru stomacuri. Primele două stomacuri, rumenul și reticulul, conțin procariote și protiști capabili să digere fibra de celuloză. Rumegătorul regurgitează cud din reticul, îl mestecă și îl înghite într-un al treilea stomac, omasumul, care elimină apa. Cudul trece apoi pe al patrulea stomac, abomasul, unde este digerat de enzimele produse de rumegător.

Pseudo-rumegătoare

Unele animale, precum cămilele și alpaca, sunt pseudo-rumegătoare. Mănâncă mult material vegetal și furaje. Digerarea materialului vegetal nu este ușoară, deoarece pereții celulelor vegetale conțin molecula polimerică de zahăr celuloză. Enzimele digestive ale acestor animale nu pot descompune celuloza, dar microorganismele prezente în sistemul digestiv pot. Prin urmare, sistemul digestiv trebuie să fie capabil să manipuleze cantități mari de furaje și să descompună celuloza. Pseudo-rumegătoarele au un stomac cu trei camere în sistemul digestiv. Cu toate acestea, cecumul lor - un organ învelit la începutul intestinului gros care conține multe microorganisme care sunt necesare pentru digestia materialelor vegetale - este mare și este locul în care furajul este fermentat și digerat. Aceste animale nu au un roșu, dar au un omasum, un abomas și un reticul.