Перезубовка

1. «Перезубовка» Стратегия использования разной кормовой базы личинками и взрослыми особями одного вида довольно широко

распространена
среди
беспозвоночных
и
низших
позвоночных.
Однако многие группы современных млекопитающих достаточно строго специализированы к питанию
грубой
растительной
пищей
или
хищничеству.
В связи с этим они приобрели ряд функциональных адаптаций в строении аппарата добычи и
обработки
пищи,
а
также
в
устройстве
пищеварительной
системы.
Основываясь на представителе любого современного отряда млекопитающих, предложите модель
животного, которое в течение одного онтогенеза меняло бы специализацию с питания вегетативными
органами
растений
на
питание
другими
позвоночными
или
наоборот.
Какие анатомические и физиологические изменения необходимы для такого перехода? Какие
преимущества
и
недостатки
будет
иметь
такая
стратегия
смены
рационов?
ВИВА 122
2025

2. Стратегия использования разной кормовой базы личинками и взрослыми особями одного вида довольно широко распространена среди

беспозвоночных и низших позвоночных.

3. Модель гипотетического млекопитающего с сменой питания в онтогенезе

Общие характеристики
• Начальная стадия (детеныш): травоядное
питание, развитые пищеварительные
органы для расщепления растительной
клетчатки.
• Взрослая стадия: переходит к плотоядной
диете, развиваются бойцовские качества и
охотничьи органы.

4. Модель гипотетического переходного млекопитающего: «Омнифаг» (условное название)

Общая идея
Это — адаптивное млекопитающее, способное к значительным метаморфозам в структуре
пищеварительной системы и поведении, что позволяет ему поэтапно переключаться между
двумя режимами питания: вегетативными органами растений и животными.
Онтогенез и смена типа питания
1. Младенческая стадия: «растительноядный»
Питание: преимущественно мягкими растительными частями, такими как молодые побеги
или листья. Молоко — источник белков и жиров.
Анатомия и ферменты:
У детеныша развиваются ферменты для расщепления растительных клеточных стенок (целлюлаза,
гемицеллюлаза), хотя их уровень ещё низкий.
Короткий кишечник, быстрый метаболизм, высокая пластичность микробиоты.
Особенность: наличие симбиотических бактерий, поддерживающих ферментацию клетчатки.

5.

2. Переходная стадия: «фаза гибридного питания»
Питание: начинает включать мелких позвоночных, постепенно уменьшая потребление
растений.
Анатомические изменения:
Увеличение длины кишечника — готовность к перевариванию более сложных белковых и жировых
веществ.
Развитие острых зубов (клыков, резцов), приспособленных к охоте.
Ферменты:
Увеличение уровня протеолитических ферментов (трипсина, химотрипсина), липаз.
Постепенное снижение ферментов, предназначенных для расщепления клетчатки.
Микробиота:
Переобучение бактериальных сообществ с развитием бактериальных штаммов, способных
переваривать животную пищу.

6.

3. Взрослая стадия: «хищник» или «всеядный»
Питание: основное — мелкие позвоночные (рыба, мелкие млекопитающие).
Анатомия:
Острые зубы: клыки и резцы для захвата и разрыва мяса.
Мощные челюстные мышцы.
Короткий кишечник, оптимизированный для быстрого переваривания белков и жиров.
Ферменты:
Максимум ферментов для расщепления белков и липидов.
Микробиота:
Умеренная, уже не столько важна, сколько обеспечивающая переваривание белков и жиров.
Возможный механизм метаморфоза
Генетические механизмы: регуляторные гены, повышающие или подавляющие активность ферментов в зависимости от стадии развития.
Физиологические изменения:
Рост и развитие органов пищеварения.
Модификация микробиоты кишечника.
Изменение зубного набора и мышечной системы.
Итоговая концепция
Данное гипотетическое «омнифаговое» млекопитающее обладает гибридной пищеварительной системой,
которая изменяется по мере онтогенеза, обеспечивая использование различных видов пищи. Такая модель
могла бы объяснить эволюционную пластичность некоторых групп, способных переходить между режимами
питания, например, у некоторых олиго-, или мультифагных видов.

7. Особенности пищеварительной системы у хищников и растительноядных млекопитающих

Параметр
Хищники
Растительноядные
Полость рта
Острый клык, мощные жевательные
мышцы, короткий пищевод
Молочные зубы для измельчения,
длинный пищевод
Желудок
Утолщённая стенка, развитые железы,
крупный размер
Обычно меньший по объему, иногда
с более развитой слизистой
Кишечник
Короткий— у хищных, так как мясо
легко переваривается
Очень длинный и узкий, так как
растительная пища
трудноперевариваема
Отсутствуют или слабо выраженные
Иногда есть слюневая железа с
ферментами для расщепления
клетчатки
Оболочки и специальные
органы

8. Пример гипотетического животного со сменой рационов питания

«Фитоведь» - медведь с
гибридной
пищеварительной
системой

9. Стратегия смены рационов

Преимущества
Недостатки

10. Итоговая модель

Млекопитающее с зачатками возможной смены специализации
питания — в ранней стадии развития оно травоядное, с развитым
пищеварением для растительной пищи, а во взрослой жизни —
становясь плотоядным, приобретает соответствующие
анатомические и физиологические адаптации. Этот сценарий
возможен при наличии гибкой регуляции развития и способности
перестраивать системы пищеварения и ротового аппарата.

11. Выводы

• Смена пищевого типа сопровождается комплексной
перестройкой морфологии, что требует сложного взаимодействия
генов и гормонов.
• Такая система должна иметь чётко регулируемые временные
окна активации, чтобы животное прошло все стадии без сбоя.
• Перестройка пищеварительной системы требует изменения
микробиома, что также регулируется посредством диеты и
физиологии.