Занимательная физиология

Наружное пищеварение нередко приводит к курьезам. Если на такой путь становятся животные, имеющие достаточно хорошо развитые пищеварительные органы, то, естественно, встает вопрос: как использовать ставшие ненужными кастрюльки? Природа не терпит излишеств. Ненужные органы должны погибнуть или получить новое назначение. Такая судьба постигла пищеварительный тракт личинок мермисов, крохотных паразитических червей-нематод.

На странности пищеварения мермисов впервые обратил внимание немецкий исследователь Ганс Майснер. Он заметил, что пищевод у личинок очень узенький, а стенки его лишены какой-либо мускулатуры. Малютки нематоды питаются жидкой пищей, но вряд ли такой слабенький пищевод способен ее сосать. Правда, кто-то из коллег высказал предположение, что пища засасывается в пищевод вследствие особых капиллярных сил, которые заставляют ее саму плыть прямо в рот, и мермисам остается лишь держать его открытым.

Но Майснер был не в ладах с физикой и в капиллярные силы не верил. Зато с микроскопом ученый не расставался и был в конце концов вознагражден. Просматривая в который раз удивительную пищеварительную систему мермисов, он совершенно случайно обнаружил, что у личинок пищевод заканчивался слепо, с кишкой (у мермисов нет желудка, к пищеводу непосредственно примыкает кишка) не соединяется, и вообще кишка не имеет ни входа, ни выхода. Как питаются мермисы, ученый объяснить так и не смог. Только в наши дни удалось разгадать эту загадку.

Пищеварение у мермисов наружное. Никакая пища в пищевод маленьких нематод не попадает. Напротив, в окружающих его тканях вырабатываются пищеварительные соки, которые постепенно просачиваются в пищевод, а из него попадают наружу. К ним добавляются ферменты, вытекающие из тела мермисов по специальным каналам в кутикуле — оболочке червя. Пищеварительные соки переваривают ткани хозяина, в которых живет личинка, а готовый обед всасывается прямо через кутикулу и разносится кровью по всему телу.

Зачем же в таком случае личинкам кишка? Оказывается, поступившая в кровь пища лишь частично расходуется на рост и другие нужды организма, а ее излишки поступают из крови в кишечник. Обратите внимание, пища переходит не из кишечника в кровь, как у всех порядочных животных, а совсем наоборот — из крови в кишечник.

Кишечник у мермисов не пустой. Его просвет заполнен специальными клетками. В них пищевые вещества откладываются в виде белковых и жировых гранул. Кишечник личинок используется как продовольственный склад. Став взрослыми, мермисы перестают питаться, расходуя заранее запасенные вещества на создание половых продуктов и на все прочие энергетические нужды. Без соответствующих накоплений размножение мермисов было бы невозможным.

Нередко кастрюльки используются не по назначению и у высших животных. У всех млекопитающих пищеварительная система начинается в полости рта, из которой выходит пищевод, впадающий в желудок, а дальше целая анфилада кастрюлек: двенадцатиперстная, тощая, подвздошная, слепая, ободочная, S-образная и прямая кишки. У человека они достигают в длину 8,5 метра, а у травоядных животных значительно длиннее. Из этой трубы в любом месте можно вырезать сантиметров 50–70, и пищеварение от этого не нарушится. Только первые 25–30 — двенадцатиперстную кишку — трогать нельзя. Животные, лишенные двенадцатиперстной кишки, гибнут в первые дни после операции, а те, кому удается пережить эти первые трудные дни, все равно умирают через 1–3 месяца. У них резко, иногда на 4 градуса, понижается температура тела, пропадает аппетит, они понемножку худеют, сбавляя к концу 2–3-го месяца до 60 процентов своего первоначального веса, а затем гибнут.

Ученые пока окончательно не решили, в чем тут дело. Возможны два предположения: или исключение двенадцатиперстной кишки нарушает процесс пищеварения, или она, кроме своей основной пищеварительной функции, выполняет еще и другие, очень важные для организма. Наблюдения свидетельствуют в пользу второго предположения. Если удалить кишку не целиком, а оставить 3–4 сантиметра, оперированное животное не погибнет. Значит, не сама операционная травма, а отсутствие кишки вызывает гибель животного. Можно двенадцатиперстную кишку полностью исключить из пищеварительного процесса, не удаляя ее при этом из организма, а пищу пустить в обход. Такие животные живут как ни в чем не бывало. Значит, не участие в пищеварительном процессе важно, а какая-то другая функция. Видимо, двенадцатиперстная кишка является эндокринной железой, выделяющей в кровь очень важные, но еще неизвестные нам вещества.