Занимательная физиология - Борис Сергеев

Этим способом пользуются и взрослые насекомые, втыкая острый стилет в листья или другие части растений и впрыскивая туда пищеварительные ферменты, под действием которых происходит разрушение клеточных структур и гидролиз крахмалов и полисахаридов в моносахара. Достаточно уварившееся варенье сластены с наслаждением сосут. Если насекомые предпочитают скоромную пищу, то вкалывают стилет в своих собратьев или в кого-нибудь еще и впрыскивают им под кожу капельку ферментов.

Выносить кухню наружу оказалось выгодно и для крупных животных. Во всех океанах земного шара живут морские звезды. Эти красивые и довольно медлительные животные — страшные хищники. Излюбленной пищей для них служат устрицы. На устричных банках морские звезды производят настоящие опустошения. Долгое время оставалось тайной, как неповоротливая морская звезда раскрывает плотно сжатые створки устрицы. Недавно удалось изучить охотничьи повадки хищника. Оказывается, морские звезды и не пытаются открыть створки раковины моллюска силой. Они поступают гораздо проще. Вывернув наизнанку свой желудок, звезда подкарауливает момент, когда устрица хоть немножко приоткроет раковину. Достаточно крохотной щелки в один миллиметр шириной, чтобы желудок оказался в домике моллюска. Теперь звезда без всяких помех может переваривать свою жертву в ее же собственном доме. А когда моллюск погибнет и створки его сами собой раскроются, нетрудно и «обглодать» дочиста всю внутреннюю поверхность раковины.

Некоторые современные животные предпочитают не связываться со стряпней, а подыскивают удобную «столовую» или недорогой «ресторанчик» и там постоянно питаются. Речь идет о гельминтах — кишечных паразитах. Эти вредные, отвратительные существа не озаботились приобретением каких-либо пищеварительных органов. Вернее, они просто постарались от них избавиться, так как их предки, несомненно, обладали какими-то из этих приспособлений.

Кишечные паразиты предпочитают жить на готовом, и это им легко удается. Оказавшись в кишечнике человека или животного, они сосут всем телом через покровы переваренную пищу, которую приготовил для себя их хозяин.

Впрочем, приспособиться к такой жизни, наверное, не легко. Чтобы жить в кишечнике, они должны были научиться обходиться без кислорода и обзавестись такой прочной кутикулой (поверхностной оболочкой), которая надежно предохраняет их от переваривания пищеварительными соками хозяина, но не мешает всасывать переваренную ими пищу.

Кишечных паразитов абсолютными лентяями назвать, пожалуй, нельзя. Им все-таки приходится трудиться над всасыванием. В мире существуют и гораздо большие лентяи. Об одном из подобных лежебок у украинцев существует веселый анекдот.

Лентяя пригласили наняться в работники.

— А какая будет работа? — поинтересовался он.

— Совсем не тяжелая, — ответили ему, — галушки макать в сметану и глотать, макать и глотать.

— Нет, — ответил лентяй, подумав, — глотать… да еще макать, — и наотрез отказался от предложенной работы.

Вот такие же лежебоки обитают в глубинах океана. Это самцы глубоководных удильщиков.

Долгое время самцов и самок удильщиков ученые относили к совершенно разным видам, так как они непохожи друг на друга. Самцы значительно меньше самок и не имеют знаменитой удочки. Став взрослыми, они начинают мечтать о подруге и пускаются на ее поиски. От любви к будущей супруге удильщики совершенно теряют аппетит, во всяком случае, ничто другое им питаться не мешает. Однако они ничего больше в рог не берут, и, если не разыщут самки раньше, чем израсходуют все запасы подкожного жирка, гибнут от голода.

Разыскать подругу совсем не легко, удильщики — рыбы редкие, живущие в одиночку. Только немногие из выловленных самок имели при себе самцов. Понятно, что, если встреча все-таки произошла, самец очень боится лишиться подруги, поэтому, не теряя времени, вцепляется ей зубами в какое-нибудь мяконькое местечко да так и остается висеть на своей супруге. Постепенно он прирастает к самке, и несовместимость чужеродных тканей почему-то этому не мешает. Одновременно у него атрофируются органы чувств и почти все другие внутренние органы, в том числе и пищеварительная система, лишь семенники продолжают усиленно функционировать. Все необходимое: кислород и питательные вещества супруг получает от самки с кровью. Лентяю даже всасывать пищу не нужно, ни макать, ни глотать, только распространить равномерно по всему телу.

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.