Næringsopptak og fordøyelse hos dyr

Blant de encellede dyrene finnes det en rekke metoder for å ta opp næring. Amøber slenger ut en "fot" av cytoplasma (pseudopodium) som gjør at næringspartikkelen blir liggende inne i en vakuole og brytes ned der. Enkelte flimmerdyr har en egen munnåpning, mens mange andre tar opp næring ved diffusjon gjennom overflaten.

Nesledyr og flatormer har en åpning som brukes både til å ta opp næring og til å skille ut avfallsstoffer. Åpningen fungerer altså som både munn og anus. I motsetning til nesledyr har flatormer en egen tarmkanal, men fordi flatormen bare har én åpning, ender denne kanalen blindt.

I likhet med de encellede dyrene tar nesledyr, svamper og flatormer opp næringspartikler ved endocytose og bryter ned molekylene inne i cellene. Næringsstoffene brytes altså ned der de skal brukes.

Hos mer utviklede flercellede dyr skjer nedbrytingen av næringsstoffer utenfor cellene, og på et annet sted i organismen enn der nedbrytingsproduktene skal brukes. For å fordøye store molekyler som karbohydrater, fett og proteiner må disse dyrene ha et fordøyelsessystem med fordøyelsesorganer, spesialiserte celler og kjertler. I tillegg må de ha et eget sirkulasjonssystem som frakter de nedbrutte stoffene ut til de enkelte cellene.

Utformingen av fordøyelsessystemene varierer mellom ulike dyregrupper, men systemene har også mange fellestrekk. De fleste dyr har munn, spiserør, én eller flere mager, tynntarm, tykktarm, blindtarm og endetarm. I tillegg har de kjertler som produserer enzymer (lever og bukspyttkjertel). Det som ofte skiller dyregrupper fra hverandre, er størrelsen på noen av disse organene. Forskjellene kan i stor grad forklares med tilpasninger til maten dyrene spiser, blant annet hvor mye karbohydrater og proteiner den inneholder, og hvor lett den er å fordøye. I tillegg vil aktivitetsnivå, og dermed energiforbruk, påvirke utformingen av fordøyelsesorganene.

Planteetere har utviklet fordøyelsessystemer som kan håndtere store mengder plantemateriale, enten de spiser gress, frukt, frø, blader eller nektar – og det er mikroorganismer (bakterier, erkebakterier, encellede dyr og sopp) som gjør en stor del av jobben! Noen av mikroorganismene har enzymer som vertsdyret ikke har selv, og disse enzymene bidrar til nedbryting av blant annet cellulosen som bygger opp celleveggen hos plantene.

Planteetere med flere mager – drøvtyggere

Drøvtyggerne er tilpasset inntak av store mengder gress, løv og annet plantemateriale med tungt fordøyelig cellulose. De har en lang fordøyelseskanal med flere mager, og de gulper opp halvfordøyd mat for så å sende den ned i magene på nytt.

Er drøvtygging en tilpasning for å kunne oppdage rovdyr?

Å være drøvtygger kan muligens være en tilpasning for å unngå å bli tatt av rovdyr. Når dyret spiser, klarer det ikke å holde utkikk etter rovdyr samtidig. Det er derfor lurt å bruke kort tid på å spise store mengder mat. Senere kan dyret legge seg ned og bruke god tid på å fordøye maten, samtidig som det har god oversikt over eventuelle rovdyr som nærmer seg. Smart, ikke sant?

Planteetere med én mage

Planteetere som hestedyr, haredyr og gnagere er ikke drøvtyggere, og de har bare én mage. For å klare å fordøye cellulosen i plantematerialet har disse dyrene utviklet en stor blindtarm som sitter på slutten av tynntarmen. Her blir cellulose brutt ned ved hjelp av mikroorganismer.

Mikroorganismene som bryter ned cellulosen, blir med over i tykktarmen og forsvinner ut med avføringen til dyret. Dermed mister dyrene proteininnholdet i mikroorganismene som har blitt fôret opp i blindtarmen. Noen dyr, blant annet hare og bever, løser dette ved å spise avføringen og fordøye innholdet en gang til, såkalt koprofagi. Avføringen som kommer ut denne siste gangen, består nesten bare av planterester, og den er hard og rund.

Kjøttetere har en proteinrik diett som er lett å bryte ned, siden kjøtteterne selv har de enzymene som trengs for å bryte ned proteinene. De har med andre ord ikke behov for et omstendelig samspill med mikroorganismer. Tykk- og tynntarmen er kort, og blindtarmen er veldig liten.

Altetere, som oss mennesker, bjørner, grevlinger og andre, har et fordøyelsessystem som er en mellomting mellom det vi finner hos planteetere og kjøttetere. Vi kan heller ikke fordøye cellulose, men fordøyelsen vår kan bryte ned stivelse.

Dyr som bruker mye energi, må spise ofte. Det betyr at de må ha en effektiv fordøyelse. Derfor "har de ikke tid" til å være drøvtyggere. Jevnvarme dyr må bruke mye energi på å holde kroppstemperaturen stabil, mens vekselvarme dyr som krypdyr og reptiler ikke trenger å bruke energi på dette. Små dyr forbrenner mye energi i forhold til kroppsstørrelsen sin, så de må fordøye effektivt og spise ofte.

For å overleve i perioder med lite mat har dyr ulike strategier. Noen samler mat og bygger opp lagre når det er god tilgang. Andre går i dvale og senker forbrenningen til et minimum.

Fugler som har insekter på menyen, trekker sørover. Elgen endrer dietten fra blader og skudd til tørre kvister. Bjørnen kan redusere kroppsfunksjonene til et minimum og gå i vintersøvn, mens dyr som pinnsvin, insekter og amfibier går inn i en dyp dvale av samme årsak. Fjellrev og hare får tykkere og mer isolerende pels om vinteren. Da blir ikke energitapet til omgivelsene så stort, og de trenger ikke å spise så mye som om sommeren.

Hartenstein, S. & Martinez, P. (2019). Structure, development and evolution of the digestive system. Cell and Tissue Research, 77, 289–292. Hentet fra https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00441-019-03102-x.pdf

Openstax. (2018, 9. mars). Digestive systems. Hentet 6. oktober 2021 fra https://openstax.org/books/biology-2e/pages/34-1-digestive-systems

Universitet i Oslo. (2019). Drøvtyggere. Hentet 21. oktober 2021 fra https://www.mn.uio.no/ibv/tjenester/kunnskap/plantefys/leksikon/d/droevtygg.html

Valeur, J. & Berstad. A. (2008). Hvorfor har vi tykktarm? Tidsskrift for Den norske legeforening, 128, 298–300. Hentet fra https://tidsskriftet.no/2008/05/kronikk/hvorfor-har-vi-tykktarm