Питание и трофические адаптации Роль пищи в

Питание и трофические адаптации

Роль пищи в жизнедеятельности животных: анаболизм и катаболизм Анаболизм Катаболизм • Рост тела за счёт усвоенных питательных веществ • Доминирует в периоды быстрого роста • Ярко выражен при нагуле, «жировке» и т. п. • Производство энергии за счёт усвоенных или накопленных питательных веществ • Доминирует после окончания роста и в периоды отсутствия роста у молодняка • Единственный источник энергии при афагии

Типы питания • Экологические классификации: а) по пищевому субстрату б) по взаимодействию с пищей в) по разнообразию источников пищи г) по стратегиям добычи пищи А физиологические классификации? ?

Типы питания с физиологической точки зрения: различия механизмов • Автотрофы и гетеротрофы (различия по источникам энергии) • Адсотрофы и фаготрофы (по способу поступления веществ внутрь тела) • Адсотрофы: молекулярное питание, молекулы проникают сквозь стенки тела • Фаготрофы: питание кусочками пищи или целиком пищевыми телами

Животные-адсотрофы Ленточные черви (лентецы, цестоды класс Cestoda) — паразитические плоские черви (Platyhelmithes), которые полностью утратили пищеварительную систему. Описано около 3500 видов.

Sacculina carcini – внутритканевой паразит крабов (паразитируют только самки)

Веерокрылые (Strepsiptera) – эндопаразиты насекомых

Питание и пищеварение • Питание: поступление пищи в организм • Пищеварение: обработка пищи (процессы в пищеварительных системах): переваривание, всасывание • Переваривание: внешнее (внекишечное) и внутреннее • Внутреннее пищеварение (в пищеварительной системе): полостное, пристеночное, внутриклеточное, симбионтное

Перитрофическая мембрана

Фильтрационные камеры • Фильтрационные камеры средней кишки равнокрылых насекомых (Homoptera) позволяют воде и избыточным сахарам миновать петлю средней кишки и попасть сразу в заднюю кишку • Белки и другие дефицитные компоненты пищи поступают для переваривания и всасывания в среднююкишку • В некоторых случаях (Aleyrodidae, H) связь передней, средней и задней чатси кишечника теряется и транспорт пищи в заднюю кишку идёт через полость тела насекомого

Внекишечное пищеварение

Симбиотрофия • Использование симбионтов в процессах питания и пищеварения • Позволяет питаться пищей, бедной питательными веществами или трудной для расщепления • Обеспечивает выживание в бедных средах

Пищевая ценность Энергия, кдж/г Белки, % Жиры, % Углеводы, % Фитопланктон 1 3 1 4 Макроводоросли 1 1 ≤ 1 4 Бобы (в среднем) 2– 8 10 2 70 Растительный сок 0, 1 ≈0 ≈0 2– 5 Листва (в среднем) 1 2 ≤ 1 1 1– 2 1 ≈0 6 – 15 3 11 1 1 Крабы, раки 4– 5 13 3 2 Личинки насекомых 3– 6 10 – 16 1– 5 2 Рыба жирная 6– 8 14 – 18 10 1 Рыба нежирная 5– 6 17 3 1 Мясо позвоночных 8 – 10 20 20 – 30 ≈0 Молоко коровье 2– 3 3 4 5 Пищевой субстрат Фрукты Дождевые черви

Эффективность ассимиляции (потребеление в % от съеденного) для разных диет Альгофаги Филлофаги Карпофаги (зерно) Нектарофаги Зоофаги Детритофаги эктотермы, вода эктотермы, суша эндотермы, суша экто- и эндо-, суша экто-, вода, энтомофаги экто-, вода, ихтиофаги питание позвоночными эндо-, питание молоком гематофаги эндопаразиты эктотермы, вода эктотермы, суша 30 – 70 % 30 – 60 % 40 – 50 % 60 – 70 % 75 – 80 % 70 – 77 % > 95 % 65 – 85 % 80 – 90 % 85 % 95 % > 85 % 95 % 40 – 45 % 10 – 20 %

Экофизиологические факторы пищевой специализации • пантофагия: • монофагия: + выживание в разных средах + устойчивость к флуктуациям количества корма + пищевое переключение малая эффективность питания медленный рост + высоая эффективность питания + доступность редких пищевых субстратов + повышенная скорость роста – зависимость от наличия единственного типа пищи – возможность нехвтки незаменимых компонентов в пище – необходимость синхронизации жизненных циклов с доступностью пищи

Защита у растений • Химическая защита: яды, антифиданты, миметики гормонов, репелленты • Механическая: кутикула, шипы, кора, стеблевое давление • Экологическая: (рассинхронизация циклов, симбионты – охранники)

Защита у животных • • • поведение противодействия изменение размеров тела криптизм миметизм механическая защита химическая защита

Параллелизмы в организации пищеварительных систем

Желудочно-кишечный тракт жвачных В рубце обитают симбиотические простейшие, ферментирующие целлюлозу при помощи симбиотических внутриклеточных бактерий

Корова: потребление и производство 5 кг сена 100 -190 л слюны (до 1/3 массы тела и до ½ всего запаса воды) 190 л метана много СО 2