导语
鸟类的消化系统拥有高效且复杂的结构,能够在鸟类的高强度运动和高能量消耗需求下为其提供充分的能量支持,而鸟类的消化器官中有一项设计尤为特殊,那就是鸟类的食道。
鸟类食道的设计非常独特,尤其是那些要么飞行迅疾,要么以猎食其他动物为生的鸟类,不仅能够食用大型的猎物,而且大到连飞行器官都受不了的尺寸的动物,食道中还有一些非常弹性的结构,没有任何弹性的肠道,它们是如何将食物咽下去的?
同时人们又是如何从鸟类身上发现了这个秘密的呢?
鸟类食道的设计特殊之处。
食道分为两端:上端连接着口腔,下端连接着胃,作为两者之间的通道,食道就像是通往胃的一条“长长的路”,它的作用就是食物在口腔和胃之间来回传递,最终将食物运送到胃中,进入下一步的消化过程。
在人类和其他哺乳动物的消化系统中,食道就是类似于一条长长的骨架肌肉组成的管道,它的骨架肌肉内有能让它向下推的肌肉组织,这样食物就能被向胃里一点一点地推送。
但是,在鸟类身上,事情就有一些不一样了,鸟类食道中的骨架肌肉非常之少,唯一使得食物能够被向下推送的组织是位于食道内壁的肌肉和无数细小的弹性纤维,但这些组织又仿佛是一个巨大的“弹力丝”,一开始在鸟类咽下食物的时候会非常僵硬,随着食物向下运送,食道内壁中的肌肉和弹性纤维会被拉长,从而将食物推进胃中。
鸟类食道内壁中的肌肉不仅能够被拉长,其本身还能够向上收缩,从而防止胃中的食物溢出来,这是鸟类能够咽下巨大的猎物的一个设计秘密。
除了肌肉和弹性纤维之外,鸟类食道内壁中还有丰富的结缔组织,这些结缔组织也能够像肌肉一样具有拉伸的功能,从而能够将食物向下传输。
鸟类的嗉囊在预处理和存储食物,先将食物进行初步消化,不可消化的部分就会被排出。
嗉囊是一项非常独特的设计,看起来像是一个小的胃,但实际上它的功能和胃差别非常大。
嗉囊的内壁比胃的内壁更加丰富,内壁中有许多很短的突出物,能够将食物碾碎,大片的食物会被反复搅动并分解成越来越小的颗粒。
嗉囊还有一项不能被人们理解和接受的功能:嗉囊会将食物各个部分的物质分离开来,只将具有营养的小颗粒通过内壁的细微缝隙传送进后续的消化器官中,而那些不能被消化的部分,比如硬骨头,就会被排出体外。
嗉囊中除了这些功能以外还有一个非常重要的功能:嗉囊是鸟储存食物的地方,它就像上了锁的鸟“食物保险柜”,能够将食物储存起来,等到鸟类下一次进行进食的时候再将食物送往胃中进行消化。
进入胃部后,食物还会经过两个胃,胃和嗉囊的功能比较类似,主要是用来消化一些鸟类的小颗粒食物碱的,而第一个胃和嗉囊不同的地方在于它能够进行大部分消化作用,将食物消化成小颗粒食物碱,然后将这些食物碱传送到第二个胃中。
第二个胃虽然不能进行消化作用,但是它能够将食物从化学消化器官传送到机械消化器官,这样就能够提高能量吸收的效率,从而给鸟类提供更多的能量。
最终,食物通过横结肠进入腸道,由腸道将食物中的营养物质吸收掉,最终,不可消化的物质会在排泄器官中被排出体外。
鸟类的消化系统设计出现的起源。
鸟类的消化系统是在何种情况下开始改变的呢?
在许多鸟类的祖先中,其飞行能力可能并不如今天的鸟类那样强,也没有食用大型猎物的能力,然而,随着环境的变化,他们不得不适应生存,才有了如今飞翔的神鸟。
鸟类的消化系统从一个单一的真胃分化为现在的这种样子是随着鸟类放开了捕猎大型动物的限制之后改变的。
由于前胃的消化功能逐渐被淘汰,鸟类就更能够放开胃来食用更大的猎物,在这种变化之下,鸟类的嗉囊就有了储存食物的功能,后期在大型猎物的消化作用中,嗉囊中的食物就有了将食物消化成小颗粒的过程,从而使得嗉囊中的食物更容易被消化吸收。
在此基础上,鸟类的第一和第二个胃的功能也就产生了进一步的区分,第一个胃继承了嗉囊中将食物消化的功能,从化学消化的角度将食物碱扩大,然后将食物碱传送到第二个胃中,这样就能够将食物从化学消化器官传送到机械消化器官,从而加快能量的吸收。
此外,鸟类还发展出了横结肠的结构,横结肠主要是将食物中的营养物质从中吸收出来,剩下的排泄出体外。
第五部分就是排泄器官,排泄器官的主要功能就是排出体内不能被消化的物质,也就是粪便。
人类胃肠功能和饮食对比。
如果说鸟类的消化系统被人们认为是一个高效的“消化工厂”,那么人类的消化系统能否比得上呢?
事实上,人类的消化系统要简单得多,只有十一部分,并且并不能像鸟类一样完全将食物消化完,主要的消化过程在胃之后,进入小肠,接着是回肠,再往后就是大肠了。
大肠的功能几乎就没有了,主要是将剩下的食物中的水分吸收进来,然后排泄出体外。
这样来看,鸟类的消化系统的确更为复杂和高效,但是人类的消化系统对人类来说就是最适合的消化系统了。
人类的食道和鸟类的食道最大的不同在于人类食道中的骨架肌肉大量的多,这意味着人类要想将食物咽下去就需要调动食道中的肌肉进行“咽喉运动”,鸟类不需要。
鸟类的食道中的肌肉少是因为鸟的喉咙中有两个口袋一样的结构,当鸟咽下食物的时候,食物先是进入这两个口袋中,然后鸟就会收缩喉咙,将食物推进胃中。
人类的消化系统的简单和多出来的部分则是为人类的自由摄食和多样化饮食提供了条件。
多出来的胃部分还有一个更为重要的功能,那就是为人类提供了保存食物的功能,人们可以将食物放入胃中进行保存,这样的话人们就可以进一步多样化他们的饮食了。
并且,人类消化系统的简单意味着人们可以更快地将进食的食物消化掉,这样就能够尽快的进食下一餐食物,因此,在平常人们进食的时候很少会有因为食物不符合人体条件而将食物吐出来的情况。
人类摄入的一日三餐都是相对来说微不足道的食物,因为人类摄入食物后只有微量的食物会被体内的吸收器官吸收掉,剩下的食物会在排泄器官中排出体外。
可以说,人类每天需要摄入的食物的量相当于人的体重的5%至10%,而鸟类需要摄入的食物的量则是其体重的四分之一到十分之一,这是因为鸟类消耗能量的速度较快。
结语
可以看到,鸟类的消化系统移动了人们的心灵,人们也对鸟类的消化系统赞叹不已,但是,无数动物的消化系统也会让人们对生物的多样性和丰富性震惊不已。
正是这种多样性和丰富性,才使得生命能够在地球上繁衍生息,而生物的多样性也使得生态系统更为丰满,这样一来人类才能够从中受益。
在仰慕和感叹的同时,人们也要懂得尊重,尊重每一个生命的差异都是生命平等的表现。