Занимательная физиология

Недавно в Советском Союзе были опробованы два новых заменителя белка: фосфорнокислая мочевина и глюкозилмочевина. Введение в молекулу мочевины фосфора, по мысли ученых, должно было помешать действию фермента уреазы, а также обезвреживать образовавшийся аммиак. Введение углевода в молекулу мочевины (второй заменитель белка) должно было снабдить «коровьих микробов» питанием, то есть обеспечить энергией для синтеза из мочевины настоящих белков. Оба вещества оказались значительно менее опасными, чем мочевина, и применение их дало очень хорошие результаты.

Есть и другие способы использования заменителей белка. Микроорганизмы можно выращивать на фермах и уже затем скармливать скоту. Это дороже, сложнее и менее эффективно, зато совершенно безопасно и позволяет улучшить питание не только жвачных. В лаборатории профессора Л. Д. Петрова за счет развития микроорганизмов на обогащенном карбамидом картофеле количество белка в среде за 48 часов увеличивается в 3 раза. Этот корм, богатый белковыми веществами, можно с успехом давать свиньям.

Итак, интересная особенность пищеварения жвачных животных натолкнула ученых на мысль о возможности обогащения естественных кормов белками с помощью микробного синтеза и позволяет надеяться, что в недалеком будущем большую часть кормов для сельскохозяйственных животных начнут производить не на колхозных полях, а в цехах заводов и фабрик.

Кастрюльки бывают разные

У одноклеточных организмов нет специальных кастрюлек, чтобы готовить себе еду. Вокруг съеденного обеда у них образуется пищеварительная вакуоль, так сказать, временная кастрюлька, которая по окончании переваривания пищи исчезает.

Совсем иное дело более сложные организмы. Первые многоклеточные существа, появившиеся на нашей планете, — полипы и медузы — всего лишь живые кастрюльки. Сходство это не столько внешнее, сколько по существу. По виду-то они больше всего напоминают кисет, мешочек, состоящий из двух слоев клеток, с отверстием, через которое внутрь попадает пища и затем выбрасываются наружу все неудобоваримые остатки.

На попавшую в кастрюльку пищу специальные клетки выделяют особые вещества, под действием которых она слегка уваривается, распадаясь на отдельные кусочки. Они захватываются клетками внутренней стенки и довариваются уже здесь. Конечно, не каждая клетка стенок котелка может дотянуться до лакомого кусочка, но клетки не эгоистки, они делятся пищей со своими голодными соседками. Да и сами клетки скреплены у этих животных не намертво. Они как бы очень медленно текут, меняясь местами. Возможно, насытившиеся клетки, накопившие запасы питательных веществ, оттесняются в сторону более голодными.

Дело значительно осложнилось, когда появились более высокоорганизованные существа. Переваривание пищи уже было освоено и не вызывало особых затруднений. Зато проблема доставки пищевых веществ до каждой клеточки тела была еще совсем не разработана. На первых порах эту функцию взяла на себя пищеварительная система. Попросту говоря, кишечник старался дотянуться до каждой клеточки тела.

Так появились ветвистокишечные турбеллярии. Их огромный, как раскидистое дерево, кишечник служит основой, вокруг которой разрастается тело. Благодаря этому все клетки тела сыты. Конечно, система снабжения, занимающая чуть ли не ⁴/₅ объема тела, очень громоздка, и в дальнейшем природа по этому пути не пошла, строго разграничив функции пищеварения и снабжения.

Природа полна контрастов. Одновременно с опробованием огромных пищеварительных органов была предпринята попытка обойтись вовсе без них. Действительно, зачем они нужны? Не проще ли пищу облить пищеварительными ферментами и, дождавшись, когда она переварится, всосать готовые пищевые вещества?

Среди тех же турбеллярий есть совсем уж крохотные бескишечные животные. Единственный пищеварительный орган у них — глотка, которая выделяет пищеварительный сок на подвернувшуюся добычу, а затем всасывает полупереваренную пищу. Глотка упирается в пищеварительные паренхиматозные клетки, лишенные оболочек и ничем друг от друга не отграниченные, куда, как в большую амебу, попадают пищевые частички и здесь окончательно перевариваются. Благодаря тому, что эти животные очень малы, все остальные клетки тела могут кое-как прокормиться.

Идея вынести кухню со всей ее грязной посудой и массой пищевых отходов наружу оказалась очень удачной, и многие животные с успехом используют этот своеобразный метод. Особенно часто к нему прибегают крохотные личинки насекомых, живущие в тканях животных или растений. Слабеньким челюстям очень трудно прокладывать путь сквозь живые ткани. Выделение пищеварительных соков очень помогает: окружающие клетки размягчаются, и личинка, поедая готовый обед, понемногу продвигается вперед.