Давно обещал написать.
Целлюлоза – замечательное изобретение растений: сделана из подручных средств (глюкозы) и при этом совершенно нерастворима в воде. Поэтому научиться ее эффективно есть – очень перспективная инженерно-биохимическая задача, которую по-разному решают разные млекопитающие.
Кстати, а что бывает, если задача не решена? Принято считать, что когда появился новый особо прочный материал – лигнин, из которого сделана кора деревьев, а никто еще не научился через него проникать – а было это в каменноугольный период – это привело к тому, что упавшие деревья не сгнивали, а со временем превращались в каменный уголь.
Так вот, возвращаясь к целлюлозе. Большие многоклеточные организмы, как большие фирмы – основная их деятельность сводится к поддержанию своей целостности, организации взаимоотношений между клетками, и стратегическому взаимодействию с другими большими фирмами. Для по-настоящему сложных биохимических задач они всегда нанимают субподрядчиков – бактерий. А взаимодействие с субподрядчиками – сложная наука. Во-первых, они себе на уме. Лояльности к фирме у них никакой, значит, надо держать их в черном теле. Кроме того, они все-таки мелкие, и большие механические перемещения им не по зубам. И, наконец, задача эта (переваривание целлюлозы) действительно трудная, и требует немалого времени.
Самый простой способ решить вопрос времени – увеличить время пребывания целлюлозы в кишечнике. Например, быть очень большим. Как слон. И пища проходит по кишечнику долго-долго. А биохимические затраты на единицу веса у великана меньше. И убегать ни от кого не надо. Поэтому можно позволить себе не очень большую эффективность переваривания – у слона около 30%. Есть, правда, существенный недостаток. Легко вымереть.
Другое решение – удвоить прохождение пищи по кишечнику. Съесть, выкакать и еще раз съесть. По науке это называется «копрофагия». Так устроено у кроликов, зайцев и даманов (шафанов).
Но еще лучше – завести специальный участок в пищеварительной системе, где бы сидели субподрядчики и переваривали. Спрашивается, где его завести.
Непарнокопытные – лошади, тапиры - завели его в месте, которое называется caecum – слепая кишка – то место, в конце которого у нас аппендикс. У лошадей слепая кишка – огромного размера, и там и сидят бактерии, переваривающие целлюлозу. Получается совсем неплохо. Но есть существенная проблема. Энергией из целлюлозы они себя неплохо обеспечивают. А вот аминокислотами для белков – не очень. То есть бактерии-то аминокислоты сделают, был бы хоть какой-то растительный источник азота. Но место, где эти аминокислоты всасываются в кишечнике – выше по течению. Поэтому лошадям недостаточно целлюлозы – нужно еще белковой пищи: овса или ячменя.
Кони тоже, казалось, думали невыгодно об Ноздреве: не только гнедой и Заседатель, но и сам чубарый был не в духе. Хотя ему на часть и доставался всегда овес потуже и Селифан не иначе всыпал ему в корыто, как сказавши прежде: "Эх ты, подлец!" - но, однако ж, это все-таки был овес, а не простое сено, он жевал его с удовольствием и часто засовывал длинную морду свою в корытца к товарищам поотведать, какое у них было продовольствие, особливо когда Селифана не было в конюшне, но теперь одно сено... нехорошо; все были недовольны.
У шафана есть даже несколько таких мест – одно у входа в желудок, одно у входа тонкой кишки в толстую, два парных у входа толстой кишки в прямую (которая у него совсем не прямая), и еще один – посередине прямой кишки. То есть целлюлозу он переваривает совсем неплохо. Надо, правда, помнить, что шафаны – последние из могикан остатки огромного отряда, который состоял из крупных травоядных животных и населял Старый Свет до появления жвачных парнокопытных. Так что, может быть, у них это было устроено еще лучше.
Можно ли это считать מעלה גירה? Некоторые считают, что да (см. книжку р. Н. Слифкина The Camel, The Hare, And The Hyrax, всю книжку надо покупать, а главу про шафанов можно прочитать как образец). Не могу сказать, может, может, и апологетика.
Из вышесказанного ясно, что удобнее поместить отсек для субподрядчиков поближе к началу. Например, сделать желудок из нескольких частей. Так, например, сделано у верблюдов и их родственников – лам. У них желудок состоит из трех частей.
А у жвачных парнокопытных – даже из четырех. При этом можно решать все из перечисленных проблем. Субподрядчики сидят в специальном помещении. Там их можно держать в черном теле – не давать воздуха. Тогда конечным продуктом у них будет молочная кислота – ее и можно забирать себе. Проблему механических перемещений, недоступных субподрядчикам, можно взять на себя в постоянном взаимодействии с субподрядчиками. Результат, так сказать, налицо – лошадиный навоз содержит цельные соломинки, а коровий – никогда.
И экологический результат удачной модели налицо – жвачных парнокопытных – примерно 180 видов. А мозоленогих – верблюдов и лам – 6. А непарнокопытных – 18 (9 Equidae – лошадей, ослов, зебр, 4 тапира и 5 носорогов)
Азотистые вещества, превращенные субподрядчиками в аминокислоты или витамины, легко усваиваются. Есть, правда, и цена – полное отсутствие вкуса. Через рот коровы проходит дикое количество молочной кислоты. Чтобы кислота не разъедала, корова выделяет 500 л слюны в день. Если корова съест сахар – его все равно бактерии превратят в молочную кислоту. Нет никакого резона чувствовать сладкий вкус. Они и не чувствуют. А вот лошади очень любят сладкое. И естественно – сахар всосется раньше, чем достанется субподрядчикам.
Да, кстати, 4-камерное устройство желудка совершенно независимо применено у кенгуру. Так что про них явно можно сказать, что они מעלי גירה. Но, конечно, копыта никакого нет.
שבת שלום.
