bg‑pink

Ewolucja budowy układu pokarmowego

Trawienie pokarmu u zwierząt odbywa się wewnątrzkomórkowo lub zewnątrzkomórkowo.

Trawienie wewnątrzkomórkowe jest ewolucyjnie najstarszym, a jednocześnie najprostszym typem trawienia. Występuje u gąbek, u których jest jedynym rodzajem trawienia, oraz u wirków, które trawią substancje pokarmowe także zewnątrzkomórkowo. Trawienie wewnątrzkomórkowe pozwala na pobieranie tylko małych cząstek pokarmowych. U wirków, parzydełkowców i żebropławówżebropławyżebropławów proces trawienia rozpoczyna się w świetle jamy układu pokarmowego, gdzie przebiega zewnątrzkomórkowo, a kończy się wewnątrzkomórkowo, w wodniczkach komórek endodermy.

Bezkręgowce odżywiają się małymi porcjami pokarmu, dlatego udział trawienia wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego jest u nich podobny. U kręgowców przeważa trawienie zewnątrzkomórkowe ze względu na większe ilości pobieranego pożywienia i odpowiednio zwiększone zapotrzebowanie na składniki odżywcze. Trawienie dużych cząstek całkowicie zewnątrzkomórkowo jest możliwe dzięki wykształceniu wyspecjalizowanego układu pokarmowego, do którego światła wydzielane są enzymy trawienne.

Więcej informacji na temat trawienia w e‑materiale pt. Trawienie i jego rodzajePpQSv6XnDTrawienie i jego rodzaje.

Układ pokarmowy to układ narządów biorących udział w pobieraniu, trawieniu i wchłanianiu pożywienia oraz usuwaniu niestrawionych resztek. Budowa układu pokarmowego zwierząt jest uzależniona od środowiska ich życia, rodzaju przyjmowanego pożywienia oraz stopnia rozwoju ewolucyjnego.

U zwierząt niższych układ pokarmowy ma postać ślepo zakończonego przewodu z licznymi uchyłkami rozprowadzającymi pokarm. W przewodzie tym zachodzi trawienie. Po zakończeniu procesu trawienia i wchłaniania substancji odżywczych niestrawione resztki usuwane są przez otwór gębowy.

U większości zwierząt występuje bardziej skomplikowany układ pokarmowy w postaci długiej, drożnej, otwartej na obu końcach rury. Nazywa się go przewodem pokarmowym, w którym można wyróżnić odcinki o różnej budowie i funkcjach.

Przewód pokarmowy zaczyna się otworem gębowym i kończy otworem odbytowym. U starszych ewolucyjnie grup zwierząt można wyróżnić trzy jego części: przednie jelito ektodermalne, środkowe jelito endodermalne i tylne jelito ektodermalne (u trójwarstwowców w jego budowie bierze udział także mezoderma). Przednia część przewodu pokarmowego składa się z jamy gębowej (ustnej), gardzieli (gardła) i przełyku, który czasami rozszerza się w wole. Tylna część może składać się z jelita krętego, okrężnicy i odbytnicy. Czasami kończy się pęcherzem rektalnym (np. u zaleszczotków) lub kloaką (np. u ptaków).

Zwierzęta aktywne, szybko poruszające się, mają duże zapotrzebowanie na energię. Utrzymanie tempa przemian metabolicznych wiąże się z koniecznością pobierania, trawienia i wchłaniania dużej ilości pokarmu w możliwie najkrótszym czasie. Dlatego wraz z rozwojem ewolucyjnym rośnie stopień zaawansowania budowy układu pokarmowego zwierząt. Zwiększa się także powierzchnia wchłaniania substancji odżywczych – powstaje długie jelito o pofałdowanych ścianach.

bg‑gray2

Wraz z rozwojem ewolucyjnym rośnie stopień zaawansowania budowy układu pokarmowego zwierząt. Widoczna jest także tendencja do przystosowania budowy i funkcjonowania układu pokarmowego do rodzaju spożywanego pokarmu:

  • trawienie zewnątrzkomórkowe zastępuje trawienie wewnątrzkomórkowe i umożliwia obróbkę większych i bardziej złożonych substancji pokarmowych,

  • następuje specjalizacja odcinków układu pokarmowego do pobierania, rozdrabniania, trawienia i wchłaniania pokarmu, a także wydalania resztek pokarmowych,

  • wykształcają się narządy przystosowane do pobierania różnych rodzajów pokarmu,

  • pojawiają się enzymy trawienne i odpowiednie pH wewnątrz układu pokarmowego, zależne od rodzaju pokarmu.

bg‑pink

Progresywne cechy budowy układu pokarmowego poszczególnych grup bezkręgowców

Gąbki, najprostsze zwierzęta beztkankowebeztkankowcebeztkankowe nie mają wyspecjalizowanego układu pokarmowego. Organizmy te należą do filtratorów – pobierają cząsteczki pokarmowe bezpośrednio ze środowiska wodnego. Wnętrze ich jamy pragastralnej pokryte jest komórkami wiciowymi – choanocytami. Wychwytują one z wody cząstki pokarmowe i trawią je na drodze endocytozy.

Pierwsze układy wyspecjalizowane do pobierania i trawienia substancji pokarmowych wykształciły się u najprostszych tkankowcówtkankowcetkankowców – parzydełkowców.

Parzydełkowce (Cnidaria)

stułbiopławów (Hydrozoa) i koralowców (Anthozoa) układ pokarmowy ma postać jamy gastralnej (chłonąco‑trawiącej), do której prowadzi otwór gębowy. Pokarm, zwykle składający się z drobnych organizmów wodnych, jest wstępnie trawiony przez enzymy wydzielane do światła jamy układu pokarmowego. Następnie częściowo strawiony pokarm jest wchłaniany do komórek, gdzie ulega dalszemu trawieniu. Resztki pokarmowe są usuwane tą samą drogą, którą pokarm dostaje się do organizmu – przez otwór gębowy.

RG5uxdQQk4IiN
Grafika przedstawia układ pokarmowy stułbiopława zaznaczony na zarysie ciała zwierzęcia. Jego ciało przypomina wydłużoną tubę z odchodzącymi u góry licznymi, cienkimi ramionami. Pomiędzy ramionami znajduje się otwór gębowy. Na grafice punktami zaznaczono: 1. Otwór gębowy znajdujący się pomiędzy ramionami, 2. Jamę gastralną (chłonąco-trawiąca), która znajduje się w tubowatym ciele.
Układ pokarmowy stułbiopława (Hydrozoa).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

krążkopławów (Scyphozoa) występuje układ pokarmowo‑naczyniowyukład pokarmowo‑naczyniowyukład pokarmowo‑naczyniowy. Jama gastralna składa się z części środkowej i odchodzących od niej kanałów promienistych łączących się z kanałem okrężnym. Kanały jamy chłonąco‑trawiącej pełnią funkcje trawienne oraz rozprowadzają substancje odżywcze po organizmie.

Rk7CFX0g61jfO
Grafika przedstawia krążkopława widzianego od spodu okrągłego ciała. Zwierzę ma cztery płaty gębowe, ułożone w kształcie plusa. Na środku ciała znajduje się żołądek. Od centrum do brzegów ciała odchodzą liczne kanały promieniste. Wokół brzegu ciała uchodzą do kanału okrężnego. Na grafice punktami zaznaczono: 1. Płat gębowy przypominający kształtem wąski, podłużny liść, 2. Okrągłą jamę gastralną (chłonąco-trawiąca) znajdującą się na środku okrągłego ciała, 3. Cienki kanał okrężny oplatający od zewnętrznej krawędzi ciało krążkopława, 4. Znajdujący się pośrodku ciała otwór gębowy. 5. Nitkowate, rozgałęzione kanały promieniste rozchodzące się od środka ciała do kanału okrężnego.
Układ pokarmowo‑naczyniowy krążkopławów (Scyphozoa) zaznaczono na niebiesko.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt znajdziesz w e‑materiale pt. Środowisko życia, budowa i czynności życiowe parzydełkowcówP1GE28am7Środowisko życia, budowa i czynności życiowe parzydełkowców.

Płazińce (Platyhelminthes)

Układ pokarmowy płazińców – drapieżnych wirków (Turbellaria) i pasożytniczych przywr (Trematoda) – ma formę zamkniętą. Rozpoczyna się otworem gębowym. U przywr występują wokół niego przyssawki, które umożliwiają przyczepienie się do żywiciela. Pierwszym odcinkiem jelita przedniego jest umięśniona gardziel pozwalająca na wciąganie pokarmu. Jelito przednie przechodzi następnie w silnie rozgałęzione jelito środkowe, w którym zachodzi trawienie i wchłanianie. Jelito środkowe rozprowadza substancje pokarmowe po organizmie. Niestrawione resztki usuwane są, podobnie jak u parzydełkowców, przez otwór gębowy.

U pasożytniczych płazińców, takich jak tasiemce, układ pokarmowy uległ zanikowi, co wiąże się ze strategią życiową tych pasożytów, polegającą na pobieraniu substancji odżywczych całą powierzchnią ciała bezpośrednio z jelit żywiciela, w którego organizmie bytują.

RuxKJUa58wE3N
Grafika przedstawia układ pokarmowy wirka. Jego ciało jest wydłużone i spłaszczone, a głowa jest słabo zaznaczona. Wewnątrz ciała znajduje się jama gastralna, w której występują liczne uchyłki. Otwór gębowy znajduje się na środku ciała po stronie brzusznej. Na grafice punktami zaznaczono: 1. Biegnącą od głowy wzdłuż ciała rurowatą jamę gastralną, 2. wysuwaną na zewnątrz ciała w postaci rękawa gardziel, 3. kończący gardziel niewielki, okrągły otwór gębowy.
Układ pokarmowy wirka (Turbellaria).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt w e‑materiale pt. Środowisko życia, budowa i czynności życiowe płazińcówPJnoupn9VŚrodowisko życia, budowa i czynności życiowe płazińców.

Nicienie (Nematoda)

nicieni po raz pierwszy w toku ewolucji pojawia się układ pokarmowy, który jest drożny po obu stronach, co pozwala na jednoczesne pobieranie i trawienie pokarmu oraz wydalanie resztek pokarmowych.

Nicienie żywią się martwą materią organiczną, są też pasożytami roślin (odżywiają się sokami roślinnymi) i zwierząt (np. ryb, człowieka). Zdobywanie pokarmu ułatwiają im otaczające otwór gębowy ząbki lub listewki, które służą do rozdrabniania większych kawałków pokarmu. U gatunków pasożytniczych zamiast ząbków czy listewek występują sztyleciki, które umożliwiają przebijanie tkanek żywiciela i pobieranie zawartości komórek.

Układ pokarmowy nicieni ma postać ciągnącego się wzdłuż ciała przewodu. Wokół otworu gębowego obecne są wargi, na których zlokalizowane są brodawki zmysłowe (receptory dotyku). Przewód pokarmowy składa się z trzech odcinków: jelita przedniego, środkowego i tylnego. Jelito przednie rozpoczyna się otworem gębowym prowadzącym do jamy gębowej, za którą znajduje się silnie umięśniona gardziel. Jelito przednie nicieni przechodzi w jelito środkowe, a ono w krótkie jelito tylne zakończone odbytem.

RT2MVQks7hsww
Grafika przedstawia układ pokarmowy nicieni. Ciało zwierzęcia jest obłe i wydłużone, zwężone przy obu końcach. Z lewej strony znajduje się otwór gębowy, a na drugim końcu otwór odbytowy. Na grafice punktami zaznaczono: 1. Niewielki, okrągły otwór gębowy, 2. Znajdującą się za otworem gębowym podłużną, rurowatą gardziel, a następnie za nią 3. wydłużone jelito przednie, 4. nieco szersze od jelita przedniego rurowate jelito środkowe prowadzące do 5. jelita tylnego, a na jego zakończeniu znajdujący się 6. otwór odbytowy.
Układ pokarmowy nicieni (Nematoda) na przykładzie glisty ludzkiej (Ascaris lumbricoides).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt w e‑materiale pt. Środowisko życia, budowa i czynności życiowe nicieni wolno żyjących i pasożytniczychP1BDsLQydŚrodowisko życia, budowa i czynności życiowe nicieni wolno żyjących i pasożytniczych.

Pierścienice (Annelida)

Przewód pokarmowy o wyższym poziomie skomplikowania wyewoluował u pierścienic. W tej grupie wyróżnić można zwierzęta roślinożerne, drapieżniki, saprofagi oraz pasożyty, głównie zewnętrzne.

Układ pokarmowy pierścienic rozpoczyna się otworem gębowym, za którym znajduje się jama gębowa. Ta przechodzi w silnie umięśnioną gardziel, dzięki której pierścienice zyskały zdolność do ciągłego aktywnego pobierania pożywienia. U gatunków drapieżnych w gardzieli znajdują się kutykularne zęby lub płytki szczękowe przystosowane do rozdrabniania pokarmu. U niektórych gatunków mogą one być wysuwane i służyć do chwytania zdobyczy. Funkcją gardzieli jest zasysanie pokarmu do dalszej części przewodu pokarmowego – przełyku.

Przełyk rozszerza się w wolewolewole, które u dżdżownic (saprofagów) służy do zobojętniania  kwasowej treści pokarmowej (zawiera gruczoły wapienne), a u pijawek (pasożytów) – do magazynowania zapasów krwi. U skąposzczetów pomiędzy przełykiem a jelitem środkowym znajduje się słabo zróżnicowany żołądek, w którym zachodzi wstępne trawienie pokarmu.

Dalszą część przewodu pokarmowego stanowi jelito środkowe. U skąposzczetów glebożernych występuje tu po stronie grzbietowej podłużne wpuklenie do światła jelita – tyflosolis, zwiększające powierzchnię wchłaniania substancji odżywczych.

U skąposzczetów i wieloszczetów w jelicie środkowym występują komórki chloragogenowe, które pokrywają powierzchnię jelita i naczyń krwionośnych. Ich głównym zadaniem jest synteza i rozkładanie glikogenu oraz tłuszczów, synteza mocznika i barwników oddechowych, a także przeprowadzanie procesów detoksykacji.

Jelito tylne, zakończone otworem odbytowym, służy do formowania i usuwania resztek pokarmowych. W ścianach przewodu pokarmowego pierścienic występują mięśnie gładkie. Umożliwiają one ruchy perystaltyczne, przesuwające porcje pożywienia wzdłuż przewodu.

R3Yi8glBWGpK8
Grafika przedstawia układ pokarmowy pierścienicy. Zaznaczono go na długim, obłym ciele zwierzęcia. Otwór gębowy znajduje się z jednej strony ciała, a otwór odbytowy z drugiej. Na grafice punktami zaznaczono: 1. owalny otwór gębowy, za nim znajduje się eliptyczna 2. gardziel, po niej zastępuje długi, rurowaty 3. przełyk prowadzący do owalnego 4. wola. Za wolem znajduje się workowaty 5. żołądek, a za nim podłużne, rurkowate 6. jelito środkowe. Tu uwidoczniony jest na przekroju poprzecznym 7. tyflosolis, podłużny fałd jelita przypominający kształtem podkowę. Za jelitem środkowym znajduje się podłużne, rurowate 8. jelito tylne, zakończone 9. okrągłym otworem odbytowym.
Układ pokarmowy pierścienic (Annelida) na przykładzie dżdżownicy ziemnej (Lumbricus terrestris).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt w e‑materiale pt. Środowisko życia, budowa i czynności życiowe pierścienicPV3Pi3RicŚrodowisko życia, budowa i czynności życiowe pierścienic.

Stawonogi (Arthropoda)

W układzie pokarmowym stawonogów także można wyróżnić jelito przednie, środkowe i tylne. Na jelito przednie składają się: przełyk, wole (u niektórych gatunków) oraz żołądek.

Nową ewolucyjnie cechą układu pokarmowego stawonogów jest obecność gruczołu wątrobowo‑trzustkowegogruczoł wątrobowo‑trzustkowygruczołu wątrobowo‑trzustkowego. Produkuje on enzymy trawienne wydzielane do jelita środkowego, gdzie dzięki nim zachodzi trawienie skomplikowanych związków organicznych, takich jak białka, tłuszcze i węglowodany złożone. Ta adaptacja umożliwia stawonogom skuteczniejsze wykorzystanie różnych źródeł pokarmu.

Roślinożerne owady, takie jak chrząszcze, motyle, pszczoły czy mrówki, żywią się głównie nektarem lub różnymi częściami pędów roślin. Aparat gębowy tych zwierząt jest przystosowany do pobierania pokarmu, np. do ssania nektaru bądź soku roślinnego i gryzienia liści.

Mięsożerne pajęczaki i niektóre owady żywią się przede wszystkim drobnymi owadami. Charakterystyczną cechą ich układu pokarmowego jest rozwinięty aparat gębowy służący do chwytania i rozdrabniania ofiary oraz umożliwiający wstępne trawienie białek. U pajęczaków (oprócz roztocza) występuje trawienie zewnętrzne: stawonogi te wydzielają enzymy trawienne na ofiarę lub do jej wnętrza, a następnie zasysają powstały płyn, co jest możliwe dzięki umięśnionej gardzieli działającej jak pompa ssąca. W żołądkach mięsożerców wydzielane są enzymy proteolityczne trawiące białka, a także kwasy żołądkowe, które pomagają w rozkładzie twardych, chitynowych oskórków ofiar.

Żołądek skorupiaków składa się z dwóch części: żującej, której funkcją jest rozcieranie pokarmu za pomocą chitynowych blaszek, oraz pylorycznej, w której obecne są wyrostki filtracyjne, przepuszczające do jelita środkowego jedynie silnie rozdrobniony pokarm.

Pasożytnicze stawonogi, takie jak wszy, pchły i kleszcze, odżywiają się krwią żywiciela. Specjalne narządy gębowe umożliwiają przyssanie się do jego ciała i pobieranie pokarmu.

Owady mają gruczoły ślinowe wytwarzające wydzielinę zawierającą enzymy trawienne. Przedostaje się ona do silnie rozwiniętego wola, w którym zachodzi magazynowanie pokarmu i jego wstępne trawienie.

R1ccchkzl7CWY
Na schemacie znajduje się układ pokarmowy owadów na przykładzie konika pospolitego. Na zdjęciu widać kontur ciała zwierzęcia – głowę, walcowaty tułów, trzy pary symetrycznych nóg (w tym tylne bardzo długie odnóża) oraz długi, walcowaty odwłok. Przewód pokarmowy prowadzi wzdłuż całego ciała owada, rozpoczyna z przodu 1. niewielkim otworem gębowym, dalej znajduje się 2. rurowata gardziel, następnie 3. workowate, duże wole, które przechodzi w 4. żołądek przypominający dwie złączone ze sobą szypułki kwiatu. Za żołądkiem znajduje się gruczoł wątrobowo-trzustkowy, jelito, 5. wrzecionowata odbytnica, aż w końcu niewielki 6. otwór odbytowy.
Układ pokarmowy owadów na przykładzie konika pospolitego (Chorthippus biguttulus).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt w e‑materiale pt. Różnorodność morfologiczna i anatomiczna stawonogówPziD8D14MRóżnorodność morfologiczna i anatomiczna stawonogów.

Mięczaki (Mollusca)

Układ pokarmowy mięczaków składa się zasadniczo z podobnych odcinków jak u stawonogów. Jelito przednie rozpoczyna się otworem gębowym prowadzącym do gardzieli, a następnie żołądka (do którego uchodzi przewód gruczołu wątrobowo‑trzustkowego). Dalej znajdują się jelito środkowe i tylne.

Cechą progresywną w układzie pokarmowym mięczaków jest obecność w gardzieli bądź na języku tzw. tarkitarkatarki. Jest to narząd służący do zeskrobywania oraz rozdrabniania pokarmu. Tarka ma postać chitynowej płytki zawierającej ułożone w rzędach ząbki, które odrastają w miarę ścierania. Niektóre ślimaki wytwarzają celulazę, enzym trawiący celulozę – budulec ścian komórkowych roślin.

U głowonogów będących drapieżnikami dodatkowo występują dwie rogowe szczęki umiejscowione wokół otworu gębowego. Umożliwiają one rozdrabnianie ciała ofiary.

Małże są filtratorami. W ich układzie pokarmowym nie występują szczęki, tarka, gardziel i gruczoły ślinowe. Obecne są natomiast parzyste płaty gębowe, przekazujące cząstki pokarmowe do otworu gębowego. Następnie, za pomocą orzęsionej rynienki, pokarm trafia do przełyku i dalej do żołądka, gdzie jest trawiony.

R1VAgyLoNkTTo
Na ilustracji widoczny jest układ pokarmowy mięczaków na przykładzie ślimaka winniczka. Ukazany jest przekrój zwierzęcia: jego głowa z długimi czułkami, wydłużona stopa i kolistą, spiralne zwiniętą muszlę. Układ pokarmowy prowadzi przez całe ciało mięczaka od otworu gębowego, przez stopę do muszli. Na całej długości przewodu pokarmowego mięczaka zaznaczone są następujące elementy: fałd na dnie gardzieli nazywany 1. tarką, 2. otwór gębowy, 3. duże, wrzecionowate wole, 5. duży, workowaty żołądek i położony obok niego 4. owalny gruczoł wątrobowy, 6. długie, rurowate, pozwijane jelito oraz 7. otwór odbytowy wychodzący spod przedniej części muszli.
Układ pokarmowy mięczaków (Mollusca) na przykładzie ślimaka winniczka (Helix pomatia).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt w e‑materiale pt. Budowa i środowisko życia mięczakówPtG3BbksEBudowa i środowisko życia mięczaków.

Szkarłupnie (Echinodermata)

Szkarłupnie, będące bezkręgowcami wtóroustymiwtóroustewtóroustymi, uległy ewolucji regresywnej. Budowę ich ciała (z wyjątkiem strzykw) cechuje wtórna pięciopromienna symetria. Więcej informacji o różnicach pomiędzy zwierzętami pierwoustymi a wtóroustymi znajdziesz w e‑materiale pt. Sposoby różnicowania się mezodermy w różnych grupach zwierzątPD4G2muoSSposoby różnicowania się mezodermy w różnych grupach zwierząt.

Otwór gębowy szkarłupni znajduje się na spodniej stronie ciała. Przewód pokarmowy składa się z trzech odcinków jelita z przełykiem i dużym, rozgałęzionym żołądkiem. Układ zakończony jest zazwyczaj otworem odbytowym. Wyjątkiem są wężowidła, które nie mają otworu odbytowego.

Szkarłupnie odżywiają się glonami, detrytusem, planktonem oraz małymi zwierzętami morskimi, takimi jak małże i krewetki. U jeżowców (Echinodea) występuje specjalny narząd gębowy – latarnia Arystotelesa – który pełni ważną funkcję w procesie pobierania pożywienia. Jest to aparat żujący, służący do rozdrabniania i rozrywania pokarmu, zbudowany z pięciu silnych szczęk i pięciu zębów. Połączone są one z mięśniami, które umożliwiają ich ruch. Szczęki mogą się poruszać z szybkością nawet 150 ruchów na minutę. Oprócz funkcji mechanicznej latarnia Arystotelesa pełni również rolę chemiczną, wydzielając enzymy trawienne, które pomagają w procesie trawienia pokarmu.

Rozgwiazdy (Asteroidea) pobierają pokarm za pomocą ramion i przyssawek, które pokrywają ich spodnią stronę. Przyssawki umożliwiają tym zwierzętom chwytanie i przyciąganie pokarmu do jamy ustnej, która także znajduje się na spodniej stronie ciała. Pożywieniem rozgwiazd są przede wszystkim małe organizmy morskie, takie jak małże, ostrygi i jeżowce.

R1ERxKGYLIBqc
Na schemacie znajduje się układ pokarmowy rozgwiazdy. Ciało szkarłupni jest w kształcie gwiazdy, posiada pięć szerokich, mięsistych ramion wyrastających ze wspólnego środka. Trzy ramiona rozgwiazdy są przezroczyste, widać przez nie elementy przewodu pokarmowego. Pośrodku, w miejscu połączenia ramion znajduje się gruczoł rektalny, podłużne, pofałdowane jelito tylne oraz rurkowaty otwór odbytniczy. Wewnątrz ramienia, wzdłuż osi symetrii znajduje się bruzda ambulakralna, a po obu jej stronach symetrycznie nóżka ambulakralna. Wewnątrz ramienia widoczna jest również jama ciała. W centralnej części rozgwiazdy znajduje się żołądek kształtem zbliżony od pięciopłatowego kwiatu. W każdym ramieniu znajdują się też ułożone szeregowo uchyłki żołądka o charakterze gruczołowym.
Układ pokarmowy rozgwiazdy (Asteroidea).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji o tym typie zwierząt w e‑materiale pt. Specyfika budowy i czynności życiowych szkarłupniP186Qy8WYSpecyfika budowy i czynności życiowych szkarłupni.

bg‑gray2

Ogólny plan budowy układu pokarmowego kręgowców

Najwyżej zorganizowany i najbardziej zróżnicowany układ pokarmowy obserwuje się u kręgowców. Mimo licznych różnic wynikających ze środowiska życia i rodzaju pobieranego pokarmu przewód pokarmowy wszystkich kręgowców składa się z takich samych elementów pełniących identyczne funkcje: jamy gębowej, gardzieli i przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego, otworu odbytowego lub kloaki.

Jama gębowa

Jama gębowa jest pierwszym odcinkiem przewodu pokarmowego. W niej znajduje się język, który służy do mieszania i przesuwania masy pokarmowej do dalszych odcinków przewodu pokarmowego. U części gatunków może mieć receptory czuciowe, a także pełnić funkcje chwytne. U kręgowców lądowych w jamie gębowej znajdują się także ujścia gruczołów ślinowych. Ich wydzielina, ślinaślinaślina, służy do zwilżania pokarmu i formowania go, zawiera też enzymy rozpoczynające proces trawienia. U ssaków w jamie gębowej występują kostne zęby. Służą do chwytania, rozdzielania, a czasem również rozdrabniania pokarmu.

Gardziel i przełyk

Gardziel i przełyk są dalszymi odcinkami przewodu pokarmowego, którymi pokarm dociera do żołądka.

Żołądek

W żołądku następuje wstępne trawienie masy pokarmowej.

Jelito cienkie

Do początkowego odcinka jelita cienkiego – dwunastnicy – uchodzą przewody dwóch gruczołów trawiennych: wątrobytrzustki. Wątroba produkuje żółćżółćżółć umożliwiającą trawienie tłuszczów w dalszych odcinkach przewodu pokarmowego, natomiast trzustka wytwarza enzymy rozkładające białka, kwasy nukleinowe, tłuszcze i cukry złożone. W dalszych odcinkach jelita cienkiego zachodzi ostateczne trawienie oraz wchłanianie do krwiobiegu wszystkich niezbędnych substancji odżywczych. Ściany jelita cienkiego ptaków i ssaków pokryte są licznymi kosmkami jelitowymikosmki jelitowekosmkami jelitowymi, które zwiększają powierzchnię wchłaniania.

Jelito grube

Ostatnim elementem przewodu pokarmowego kręgowców jest jelito grube, w którym niestrawione resztki pokarmowe formowane są w kał.

Otwór odbytowy lub kloaka

Otworem odbytowym kał wydostaje się na zewnątrz organizmu. Kloaka natomiast stanowi wspólne ujście układu trawiennego, rozrodczego i moczowego.

R7sZObAJNE0c21
Na ilustracji znajduje się osiem przewodów pokarmowych - poczynając od lewej strony przewód pokarmowy 1. lancetnika, dalej 2. belony (ryby), 3. rekina, 4. salamandry, 5. żółwia, 6. kury, 7. świni, a na końcu 8. człowieka. Przewód pokarmowy lancetnika jest najprostszy, w postaci długiego, cienkiego przewodu. Przewód pokarmowy belony jest złożony z podłużnej, rurowatej gardzieli, owalnego (lub niemal cylindrycznego) żołądeczka i rurowatego, prostego jelita. Przewód pokarmowy rekina składa się z jamy gębowej, długiej gardzieli, przełyku prowadzącego do żołądka, krótkiego prostego jelita oraz kloaki. Przewód pokarmowy salamandry składa się z szerokiej szpary ustnej, krótkiego i szerokiego przełyku. Żołądek jest długi, w kształcie wrzeciona, wpust duży. Za nim znajduje się zwinięte, rurowate jelito prowadzące do odbytnicy. Przewód pokarmowy żółwia składa się z jamy ustnej, długiego, rurowatego przełyku, długiego, wrzecionowatego żołądka, jelita cienkiego i jelita grubego. Przewód pokarmowy kury składa się z jamy dziobowej, rurowatego, długiego przełyku, okrągłego wola, dwuczęściowego żołądka, zwiniętego jelita cienkiego i grubego oraz kloaki. Przewód pokarmowy świni składa się z jamy ustnej, długiego przełyku, jednokomorowego żołądka, długiego jelita cienkiego, dwunastnicy, jelito czczego i jelita krętego, jelita grubego, jelita ślepego, okrężnicy, odbytnicy i odbytu. Przewód pokarmowy człowieka składa się jamy ustnej, przełyku, żołądka, dwunastnicy, jelito cienkiego, jelita czczego, jelita krętego, jelita grubego, jelita ślepego, okrężnicy, odbytnicy i odbytu. Przewód pokarmowy człowieka jest bardziej złożony w stosunku do innych przewodów pokarmowych wskazanych na ilustracji.
Porównanie budowy układu pokarmowego u przedstawicieli różnych gromad strunowców. Kolory wskazują poszczególne odcinki układu pokarmowego. Żółty – jelito przednie, różowy – jelito środkowe, fioletowy – jelito tylne.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑pink

Progresywne cechy budowy układu pokarmowego poszczególnych grup kręgowców

W niektórych grupach kręgowców przewód pokarmowy uległ zmianom w odpowiedzi na tryb i środowisko życia oraz rodzaj spożywanego przez zwierzęta pokarmu.

Ryby (Pisces)

Układ pokarmowy ryb ma budowę typową dla kręgowców, choć występują w nim modyfikacje wynikające z rodzaju przyjmowanego pożywienia. W tej grupie zwierząt po raz pierwszy w toku ewolucji pojawił się chwytny aparat szczękowy, składający się ze szczęki górnej i żuchwy, umożliwiający sprawne dzielenie i połykanie pokarmu. Pyski ryb drapieżnych wyposażone są w liczne rogowe zęby służące do porcjowania pokarmu. Ryby nie wydzielają śliny i nie mają umięśnionego języka. Żołądek jest u nich słabo zaznaczony, a u karpiowatych nie występuje. Ryby mięsożerne mają krótsze jelita niż ryby roślinożerne. U chrzęstnoszkieletowych, jesiotrowatych i dwudysznych w jelicie środkowym obecny jest spiralny fałd zwiększający powierzchnię trawienia i wchłaniania.

Więcej informacji na temat tych zwierząt w e‑materiale pt. Ogólna charakterystyka ryb.

Płazy (Amphibia)

Wyjście płazów na ląd przyniosło zmiany w budowie ich organizmów. Do jamy gębowo‑gardzielowej uchodzą nozdrza wewnętrzne, trąbka Eustachiusza oraz przewody wyprowadzające gruczołów śluzowych, zapewniające odpowiednie nawilżenie pokarmu. Płazy mają umięśniony język pomagający w łapaniu zdobyczy – m.in. stawonogów, mięczaków, pierścienic. Płazy nie mają podniebienia wtórnego. Podczas przełykania pokarmu gałki oczne, przylegające do błony śluzowej sklepienia jamy gębowej, są wciągane do środka, co powoduje popychanie kęsów do dalszych odcinków przewodu pokarmowego – przełyku i słabo zaznaczonego żołądka. Jelito cienkie oddzielone jest od jelita grubego specjalnym fałdem. Przewód pokarmowy zakończony jest stekiem.

Więcej informacji na temat tych zwierząt w e‑materiale pt. Ogólna charakterystyka płazówP1z8xULqGOgólna charakterystyka płazów.

Gady (Reptilia)

Charakterystyczną cechą jamy gębowej gadów jest brak policzków i warg. Uchodzą do niej gruczoły ślinowe, a u niektórych drapieżnych węży i jaszczurek także gruczoły jadowe, produkujące jad wykorzystywany do zabijania ofiar. U węży i jaszczurek język jest ruchliwy i długi. Pełni nie tylko funkcje narządu smaku i węchu, ale też dotyku. U niepotrafiących rozdrabniać pokarmu krokodyli żołądek składa się z dwóch części: gruczołowejmięśniowej. W części gruczołowej pokarm jest obrabiany chemicznie, a w części mięśniowej – mechanicznie. Gatunki roślinożerne mają dobrze rozwinięte jelito ślepe. Przewód pokarmowy gadów zakończony jest kloaką, której ściany mają zdolność zwrotnego wchłaniania wody.

Więcej informacji na temat tych zwierząt w e‑materiale pt. Ogólna charakterystyka gadówP5NoL7x4mOgólna charakterystyka gadów.

Ptaki (Aves)

U ptaków wstępną obróbkę pokarmu umożliwia twardy dziób. Nie występują u nich zęby. Szybkie trawienie nierozdrobnionego pożywienia jest możliwe dzięki wstępnemu rozmiękczeniu go w wolu, a następnie obróbce w żołądku. Ptasi żołądek składa się z dwóch części: żołądka gruczołowego, w którym wydzielane są enzymy trawienne, oraz żołądka mięśniowego (mielca), w którym z użyciem gastrolitówgastrolitygastrolitów, czyli połykanych przez ptaki kamyków i piasku, rozcierany jest pokarm – m.in. nasiona i owoce. Przewód pokarmowy ptaków kończy się kloakąkloakakloaką. Aby nie zwiększać masy ciała, co utrudniałoby zwierzętom latanie, kał nie zalega w jelitach – jest często usuwany. Jest to możliwe dzięki przyspieszonej perystaltyce jelit.

RdrZXafNZyphF
Na schemacie widoczny jest układ pokarmowy kury domowej. U góry na schemacie widoczna jest głowa ptaka z dziobem, niewielkimi oczami oraz grzebieniem. Poniżej głowy widoczny jest dość cienki przewód – przełyk, który poniżej rozszerza się w workowate, duże wole, a kolejno zwęża w dość cienki przewód - żołądek gruczołowy, rozszerzający się kolejno w sercowaty żołądek mięśniowy. Z lewej strony widoczny jest nieregularny, dość spory gruczoł – wątroba, pod którą widoczna jest niewielka trzustka. Od żołądka w dół odchodzi długie, rurowate, kręte jelito cienkie, a na jego końcu widoczna jest odchodząca w bok kątnica w postaci dwóch cienkich, rurkowatych wypustek. Na końcu jelita cienkiego widać owalne, krótkie jelito grube zakończone niedużą, owalną kloaką.
Układ pokarmowy kury domowej (Gallus gallus domesticus).
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji na temat tych zwierząt w e‑materiale pt. Ogólna charakterystyka ptakówPoFKuidQROgólna charakterystyka ptaków.

Ssaki (Mammalia)

Układ pokarmowy ssaków rozpoczyna się jamą gębową oddzieloną od jamy nosowej wtórnym podniebieniem. Taka budowa umożliwia jednoczesne oddychanie i pobieranie oraz obróbkę pokarmu, co jest niezbędne w celu dostarczenia ilości składników odżywczych koniecznej do utrzymania stałocieplności.

Cechą charakterystyczną ssaków jest specjalizacja zębów – ich liczba, kształt i rozmieszczenie zależą od rodzaju spożywanego pokarmu. W przypadku drapieżnych zwierząt, takich jak lwy czy wilki, ostre zęby umożliwiają skuteczne polowanie i rozerwanie mięsa. Natomiast u roślinożernych ssaków, takich jak krowy czy konie, dominują zęby o płaskiej powierzchni, służące do rozdrabniania części roślin.

R1UMH7SsPfRsU
Zęby ssaków.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Długość przewodu pokarmowego ssaków również jest uwarunkowana rodzajem spożywanego pokarmu. U drapieżników trawienie i wchłanianie pokarmu zachodzi szybko, więc przewód pokarmowy tylko kilkukrotnie przekracza długość całego ciała. U roślinożerców przewód pokarmowy jest znacznie dłuższy, ponieważ pokarm roślinny jest trudny do strawienia.

Żołądki zwierząt drapieżnych mają niższe pH niż żołądki zwierząt roślinożernych, co umożliwia denaturację białek i jest przystosowaniem do trawienia pokarmu mięsnego. Ssaki roślinożerne należące do grupy przeżuwaczy mają czterokomorowy żołądek ułatwiający trawienie pokarmu roślinnego, który zawiera dużo błonnika i ciężkostrawnych polisacharydów. Żołądek przeżuwaczy składa się z:

  • żwacza, w którym pokarm jest fermentowany i wstępnie rozkładany przez pierwotniaki i bakterie z rodzaju Bacteroides,

  • czepca, dokąd dzięki rytmicznym skurczom trafia wstępnie obrobiony w żwaczu pokarm, który jest następnie zwracany do jamy gębowej, gdzie ulega przeżuciu,

  • ksiąg, dokąd trafia przeżuty pokarm,

  • trawieńca, w którym dzięki enzymom wytwarzanym przez gruczoły trawienne rozkładane są resztki paszy wraz z bakteriami i pierwotniakami, po czym substancje pokarmowe trafiają do dalszych odcinków układu pokarmowego.

RYjzxbkbxko3V
Ilustracja interaktywna przedstawia układ pokarmowy roślinożercy i mięsożercy. Po lewej stronie znajduje się układ pokarmowy mięsożercy (kota), a po prawej układ pokarmowy roślinożercy (owcy). Na ilustracji cyframi zaznaczone są następujące, wspólne ich elementy: 1. workowaty żołądek, 2. Jelito ślepe (kątnica), 3. Jelito cienkie, 4. Jelito cienkie, 5. Jelito grube (okrężnica). Workowaty żołądek roślinożercy jest zbudowany z wielu komór, co pozwala na dokładne strawienie pokarmu; żołądek mięsożercy jest jednokomorowy. Jelito cienkie roślinożercy jest o wiele dłuższe od jelita mięsożercy, podobnie jak jelito grube. U roślinożerców występuje rozbudowane, długie jelito ślepe, w którym znajdują się liczne mikroorganizmy symbiotyczne trawiące celulozę, natomiast u mięsożerców jelito ślepe jest niewielkie i zredukowane.
Układ pokarmowy roślinożercy i mięsożercy. Z lewej przewód pokarmowy drapieżnego kota, odpowiadający ok. 4 długościom jego ciała. Z kolei widoczny z prawej strony przewód pokarmowy roślinożernej owcy jest równy ok. 25 długościom jej ciała.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Więcej informacji na temat tej grupy zwierząt w e‑materiale pt. Ogólna charakterystyka ssakówPEbQRIlWwOgólna charakterystyka ssaków.

Obecność mikroorganizmów w przewodzie pokarmowym

U roślinożerców trawienie pokarmu roślinnego wspomagane jest dzięki endosymbiontom zamieszkującym przewód pokarmowy. Są to symbiotyczne mikroorganizmy: bakterie, protisty i grzyby, zdolne do rozkładania celulozy. Stanowią one część tzw. flory jelitowej roślinożerców.

Różnorodne mikroorganizmy obecne są w przewodzie pokarmowym większości zwierząt i człowieka. Funkcje flory jelitowej to m.in.:

  • ochrona przed drobnoustrojami chorobotwórczymi, np. wytwarzanie substancji bakteriobójczych,

  • utrzymanie optymalnego pH wewnątrz przewodu pokarmowego,

  • stymulacja układu odpornościowego,

  • wytwarzanie witaminy K i witamin z grupy B przez bakterie jelitowe człowieka.

RC0n0w9J3a46j
Ssaki przeżuwające (np. bydło, łosie, żyrafy) mają czterokomorowe żołądki, w których żyją bakterie i protisty rozkładające celulozę. Po przejściu do dalszych odcinków układu pokarmowego mikroorganizmy te są rozkładane, stając się źródłem białka. Na zdjęciu mulak białoogonowy (Odocoileus virginianus), przeżuwacz należący do rodziny jeleniowatych.
Źródło: Scott Bauer, Wikimedia Commons, domena publiczna.

Więcej informacji na temat odżywiania się zwierząt, adaptacji w budowie układu pokarmowego i roli flory jelitowej znajdziesz w e‑materiałach:

Słownik

beztkankowce
beztkankowce

zwierzęta, które nie wykształciły tkanek, narządów ani układów; do beztkankowców zalicza się gąbki

gastrolity
gastrolity

(z gr. gastḗr – żołądek, líthos – kamień) kamyki i ziarna piasku zalegające w żołądku mięśniowym ptaka i ułatwiające rozcieranie pokarmu

gruczoł wątrobowo‑trzustkowy
gruczoł wątrobowo‑trzustkowy

gruczoł trawienny przewodu pokarmowego niektórych bezkręgowców (skorupiaków, pajęczaków, mięczaków) w formie rozgałęzionych uchyłków i uwypukleń jelita środkowego, wysłanych nabłonkiem gruczołowym, wydzielającym enzymy trawienne; w nim trawione są (zewnątrz- i wewnątrzkomórkowo) składniki pokarmu oraz wchłaniane produkty trawienia; komórki tego gruczołu mają zdolność magazynowania zapasowych węglowodanów, tłuszczów i białek

kloaka
kloaka

inaczej stek; końcowy odcinek przewodu pokarmowego kręgowców, do którego uchodzą przewody moczowe i płciowe; występuje u niektórych ryb, płazów, gadów i ptaków; u ssaków (z wyjątkiem stekowców) jest tworem przejściowym, występującym jedynie na wczesnych etapach rozwoju zarodkowego

kosmki jelitowe
kosmki jelitowe

drobne wypustki, uwypuklenia i wyniosłości na powierzchni jelita, zwiększające powierzchnię wchłaniania pokarmu do naczyń krwionośnych i limfatycznych; kształt, wielkość i liczba kosmków mogą być rozmaite w różnych odcinkach jelita

latarnia Arystotelesa
latarnia Arystotelesa

stożkowaty, pięciopromienny aparat żujący jeżowców otaczający przełyk; składa się z pięciu szczęk, między którymi znajdują się płytki ułożone w kierunku promieni (tzw. międzyszczęki), a na nich spoczywają widlaste pręciki

ślina
ślina

wydzielina produkowana przez gruczoły ślinowe i spływająca do jamy gębowej; jedną z jej funkcji jest rozpoczynanie trawienia pokarmu

tarka
tarka

elastyczna płytka rogowa opatrzona szeregami drobnych ząbków, pokrywająca język w gardzieli mięczaków (z wyjątkiem małży); służy do odrywania kawałków zdobyczy, zeskrobywania i rozcierania pokarmu; kształt oraz liczba ząbków to cechy taksonomiczne, charakterystyczne dla poszczególnych gatunków, zależne także od rodzaju pobieranego pokarmu

tkankowce
tkankowce

zwierzęta, których ciała zbudowane są ze zróżnicowanych funkcjonalnie i morfologicznie tkanek

trawienie wewnątrzkomórkowe
trawienie wewnątrzkomórkowe

typ trawienia zachodzący wewnątrz komórki, w wodniczkach pokarmowych, przeprowadzany za pomocą enzymów lizosomalnych

trawienie zewnątrzkomórkowe
trawienie zewnątrzkomórkowe

przeprowadzanie procesów trawiennych poza komórkami organizmu (np. w świetle układu pokarmowego), przez uwolnienie enzymów do środowiska i pobranie już strawionego pokarmu

układ pokarmowo‑naczyniowy
układ pokarmowo‑naczyniowy

inaczej układ chłonąco‑trawiący; układ pokarmowy parzydełkowców i żebropławów, obejmujący otwór gębowy (odpowiadający pragębie) oraz jamę chłonąco‑trawiącą (odpowiadającą prajelitu), jednolity lub podzielony na kilka przedziałów; pełni funkcje trawienne oraz funkcje układu naczyniowego rozprowadzającego produkty trawienia po organizmie

wole
wole

rozszerzenie lub uchyłek przełyku; służy do gromadzenia i przenoszenia pokarmu; występuje u pijawek, ślimaków, owadów i ptaków

wtórouste
wtórouste

zwierzęta, u których w rozwoju embrionalnym otwór odbytowy powstaje z pierwotnego otworu gębowego (pragęby)

żebropławy
żebropławy

(Ctenophora), typ morskich bezkręgowców o dwupromienistej symetrii ciała; dawniej zaliczane do jamochłonów ze względu na swoje podobieństwo do meduz, ale w odróżnieniu od parzydełkowców, żebropławy nie posiadają komórek parzydełkowych

żółć
żółć

płynna wydzielina wytwarzana w sposób ciągły przez wątrobę kręgowców, pomaga emulgować lipidy w pokarmie, neutralizuje nadmiar kwasu żołądkowego i zapewnia odpowiednie pH dla enzymów trzustkowych