Link to the lesson

Herbivores

Plants are the source of food for herbivores. Among herbivores we can find many insects, but also some fish, birds and mammals, mainly ungulates. Interestingly, there are almost no herbivorous species among amphibians; herbivorous reptiles are also very rare. Taking food of plant origin requires the development of certain features (adaptationadaptationadaptation).

Adaptations for digesting plant food can be traced on the example of herbivorous mammals. Plant‑based food is relatively easy to acquire, but difficult to digest. Its main ingredient is cellulose (a polysaccharide that builds walls of the plant’s cells), which mammals cannot decompose because they lack adequate digestive enzymes. A portion of plant‑based food provides significantly less energy as compared to the same portion of food of animal origin. For this reason, herbivores graze for many hours every day and have a long, extensive digestive tract, in which the food can stay and be digested for a long time.

R1HT8j17H8EAf

Ilustracja przedstawia porównanie wielkości układ trawienia pokarmu przez roślinożerców (herbivores) i mięsożerców (carnivores). Wskazane zostały dwa zwięrzęta: krowa i kot. Układ pokarmowy krowy stanowi ok. 1/3 jej sylwetki, kota ok. 1/10. Układ pokarmowy krowy, roślinożercy, wyróżnia się tym, że w jego skład wchodzą 4 żołądki (stomach). Żołądek (stomach) kota jest mały i tylko jeden. W układzie pokarmowym obydwu zwierząt oznaczono również jelita (intestine), ich objętości w stosunku do wielkości ciała zwierzęcia jest nieduża i porównywalna.

A large African elephant eats about 200 kg of grass, leaves, small twigs and fruit daily. Of all this, almost half is removed with faeces. A giraffe consumes similar foods, but eats 10 times less than the elephant in relation to its body weight. This is because the giraffe is a ruminant, and the digestion is facilitated by the microorganisms that live in its stomach. Thanks to them, the giraffe digests its food more efficiently.

Adaptation to an herbivorous diet

Hard plant food requires insects to be equipped with chewing mouthparts that are capable of cutting off leaves, drilling wood, and eating fruit. These organs have wide and flat edges, similar to scissors.

Herbivorous birds have a high energy demand, which is why they feed mainly on fruit or seeds. They usually have thick, strong beaks. The hawfinch, 18 centimetres long and weighing only 5 decagrams, can crush beech seeds, fruit seeds and hazelnuts with its beak. The crossbills have crossed mandibles, which are specialized in extracting seeds from cones. The hummingbird, which feeds on the liquid nectar of flowers, has a long, narrow, and relatively soft beak.

RMnDWYndc9rW4

Fotografia przedstawia różowe kwiaty na szczycie łodygi. Po lewej stronie w powietrzu zawisł koliber (Hummingbird sucking). Koliber to niewielki ptak, który z bardzo dużą częstotliwością trzepocze skrzydłami, jego dziób jest długi. Ptak wkłada dziób do wnętrza jednego z rurkowatych kwiatów by spić z nich nektar.

R5oUOhpg6Z0D9

Fotografia przedstawia liść rośliny, na którym siedzi mszyca (Aphid). Mszyca to mały czarny owady o miękkim, delikatnym ciele i błoniastych skrzydłach, często zredukowanych. Ma baryłkowaty odwłok, który składa się z segmentów. Kłujka mszycy wbita jest w liść, aby wyssać sok z rośliny.

ReLmeiGIENmNF

Fotografia przedstawia motyla unoszącego się nad kwiatem. Motyl wysysa nektar z pomarańczowego kwiatu z pomocą długiej rozwiniętej rurki, ssawki (proboscis).

Among mammals, the adaptation to digesting plant‑based food is evident in the structure of their teeth. The front teeth of mammals that feed on the grass, the incisors, are arranged in a line, thanks to which they form a sharp cutting edge. The rear teeth, in turn, are wide and have a flat crown, covered with sharp folds resembling a grater. They are used to grind food. Teeth of herbivores wear out over time, even up to the gums. In rodents that feed on harder food, the incisors grow throughout their lives. Thanks to that, these mammals can bite bark and wood, hard seeds and fruits.

R1OdQKZhVntIp

Na fotografii widać grubodzioba siedzącego, na brzegu naczynia. Ptak jest rudobrązowy, ma gruby, masywny dziób. Grubodziób żywi się nasionami np. słonecznika.

R16EGSOR7RR8k

Fotografia przedstawia brunatną mrówkę, stojącą na poziomej łodydze rośliny. Na głowie widać długie czułki, a poniżej krótsze żuwaczki. Ciało mrówki składa się z głowy, tułowia i odwłoka i pokryte jest licznymi drobnymi włoskami. Pożywienie mrówek to pokarm zarówno roślinny jak i zwierzęcy. Istnieją mrówki roślinożerne i wszystkożerne.

RWuOpYNgNDOBw

Fotografia przedstawia brunatną nutrię wynurzającą łeb z wody. Na pysku zwierzęcia znajduje się wiele licznych wąsów czuciowych. Z pyska nutrii wystają charakterystyczne dwa pomarańczowe górne zęby siekacze. Nutria to gryzoń roślinożerny, zjada twarde rośliny wodne, czasem małże.

The giraffe has a special nutritional adaptation. It eats the leaves of spiny bushes, therefore it has prehensile, tough lips and tongue, which measures up 50 centimetres. These organs are resistant to thorny pricks.

Plants' defence mechanisms

Plants eaten by animals grow less and bear less seeds. That is why they have developed various strategies to defend themselves against herbivores, one of which is mechanical defence. Plants protect themselves against biting by producing hard leaves (e.g. spruce), which can be digested by few animals, leaves covered with thick hairs (e.g. mullein), which are an impenetrable barrier for small organisms, or create spikes and pricklespricklesprickles and thornsthornsthorns that discourage the touching (e.g. blackberry, blackthorn).

The second strategy is the production of repellent substances. Some plants have an unpleasant, burning taste (e.g. pepper fruits), cause poisoning (e.g. aconite), or have an unpleasant odour (e.g. geranium). Yet another adaptation is observed in the unarmed white nettle, which resembles the nettle. This similarity probably reduces possible herbivore threat.

R1EUvTYYMstru

Fotografia przedstawia gałązkę tarniny z fioletowymi, kulistymi owocami. Z gałązki sterczą długie, ostre, twarde ciernie. Są to przekształcone fragmenty pędu.

RMl3ZHVd5ohE2

Fotografia przedstawia w zbliżeniu zielony łukowato zawieszony pęd maliny z trzema owocami. Na pędzie są liczne, drobne fioletowe kolce. Owoc maliny składa się z licznych, czerwonych puszysto owłosionych małych pestkowców zebranych w owoc o stożkowym kształcie.

RkITMFGKOpZSD

Fotografia przedstawia w zbliżeniu wzniesiony pęd ostu. Kwiaty zebrane półkuliste koszyczki z licznych fioletowych rurek. Na łodydze, liściach i koszyczku kwiatowym znajdują się liczne kolce.

RjmLnSCLaAOIC

Fotografia przedstawia w zbliżeniu brązowe owoce kasztana jadalnego. Owoc kasztana jest kulisty, lśniący i otoczony łupiną, która go chroni. Łupina jest rozchylona uwidaczniając owoc kasztana, jest pokryta licznymi białymi i długimi kolcami.

R4f1bFI8pEo9N

Fotografia przedstawia zbliżenie liścia pokrzywy. Ze zgrubień blaszki liściowej, czyli nerwów wyrastają małe, cienkie kolce. U podstawy mają kroplę parzącej substancji.

Summary

• The digestive system of herbivores is extensive, adapted to the digestion of plant food.

• Plants protect against herbivores through, among others, the production of thorns and prickles.

• Defence mechanisms increase the chance of survival.

Keywords

herbivore diet, digestion, defence

Glossary