Страница 34 из 52
Исключение составляет птица. Зубов у нее нет. Поэтому она жует… желудком. Еще вышеупомянутый Спалланцани установил, что сила мускулов желудка курицы настолько велика, что растирает в порошок орехи и стеклянные шарики, шлифует гранит и сплющивает монеты и свинцовые трубки (все названные предметы дотошный естествоиспытатель настойчиво заталкивал в горло экспериментальным несушкам). Именно поэтому птицы и глотают камни: они помогают перетирать жесткие зерна. Правда, последние, прежде чем попасть в желудок, на некоторое время задерживаются в расширенной части пищевода — в зобе. Поклевав немного, курица всегда тянется к воде. Влага, попавшая в зоб вместе со слюной, несколько размягчает твердый корм, составляющий основу птичьего рациона, и снижает расходы энергии на ее перетирание желудком.
Функции воды в пищеварительном процессе состоят не только в размягчении, но и в растворении пищи. Ведь все химические реакции, идущие в желудочно-кишечном тракте, протекают в растворах. В этом отношении между животным и растением нет принципиальной разницы: и те и другие питаются исключительно бульонами. Все же, нерастворимое в воде, немедленно из организма изгоняется… если только не остается в виде малоприятных скалистых образований где-нибудь в печени или в другом подходящем месте.
Не следует думать, что куриный желудок — особое исключение из типовой системы. Конструктивно желудки животных выполнены, конечно, очень разнообразно. Однако любой из них умеет в большей или меньшей степени сжиматься и расширяться, оказывая дополнительное механическое воздействие на пищу. И все же основная его задача состоит не в перемалывании, а в химическом превращении попавших в него предметов.
Собственно пищеварением следует называть процесс расщепления, разрушения крупных, нерастворимых молекул питательных веществ на более простые, растворимые соединения. Только такие соединения и могут пройти сквозь слизистую оболочку стенок желудочно-кишечного тракта и поступить в кровь и лимфу. Поэтому-то они и являются исходными продуктами для вышеупомянутой метаболической мельницы. Что же касается механизма операции расщепления, то он может иметь химическую или микробиальную природу.
Химическое воздействие на попавший в желудок корм осуществляется с помощью ферментов пищеварительного сока. Это универсальные вещества, способные в кратчайшие сроки разрушить самые разнообразные предметы. Что это действительно так, подтверждает небезуспешный опыт одного экстравагантного австралийского джентльмена, поклявшегося съесть собственную автомашину в течение всего лишь трех месяцев.
Сила химического воздействия ферментов удивительна: они во многом превосходят такие сильнейшие растворители, как царская водка или серная кислота. Одновременно ферменты выполняют роль катализаторов, ускорителей химических процессов. При этом действенность и надежность их настолько велики, что современной химической промышленности остается лишь мечтать о веществах с подобными качествами.
Судите сами: метаболическая мельница и предшествующие ей процессы расщепления позволяют заменять белковые структуры тела с огромной скоростью. Так, период полуобновления белков у крысы составляет 17 дней, у крупных животных и человека — 50–80 дней. Но это только в среднем. Швейцарский ученый Дж. Ландис в 1968 году в опытах на козах доказал, что всего лишь за сутки обновляется следующее количество белков различных тканей их тела: стенка желудка — 45 процентов, костный мозг — 28, печень — 15, почки — 13, сердечная мышца — 3,5, мозг — 2,3 процента. Таким образом, можно утверждать, что благодаря колоссальной скорости обмена веществ в живом организме коза каждые 30 суток получает новое сердце, а всего через 43,5 дня, нужно это ей или нет, — новые мозги…
— Вот это мельница! Нам бы с вами такую! У меня ведь, знаете ли, желудок…
— Мне кажется, вы слишком торопитесь с заключениями. Не следует предаваться излишним восторгам по поводу «законченной стройности» пищеварительного аппарата наших домашних животных. Тем более что на его задачи мы сейчас смотрим вовсе не так, как пятьдесят-шестьдесят лет назад. Вот, например, как вы думаете, что мы делаем, когда кладем корм в кормушку?
— Ну… кормим корову.
— Ошибаетесь. Действительно мы кормим, но… не корову.
Успехи микробиологии в конце XIX — начале XX века быстро привели к открытию целого мира мелких существ, безбедно живущих внутри других, более крупных. Одним из наиболее плотно заселенных мест оказался желудочно-кишечный тракт жвачных животных. Всего лишь в одном грамме содержимого желудка коровы насчитывают 10 миллиардов бактерий и миллион простейших организмов (инфузорий).
Естественно, что подобная плотность внутрижелудочного населения не может не оказывать заметного влияния на жизнь хозяина. Поэтому сразу же после того, как ученые произвели тщательную перепись этого населения, они принялись за изучение той роли, которую оно играет в процессах пищеварения.
Задача оказалась тяжелой, ведь состав жителей коммунальной желудочно-кишечной квартиры сильно колеблется в зависимости от получаемого животным корма, его возраста и ряда других условий. Динамически-равновесный мир существ, обосновавшийся в чреве коровы, едва ли не так же сложен и противоречив, как и мир больших зверей и птиц, обитающих где-нибудь в африканской саванне. Изучить же его в природном состоянии оказалось еще труднее: одно дело исследовать привычки пасущейся в степи антилопы, другое — изучить интимную жизнь инфузории «туфельки», резвящейся внутри бараньего желудка.
Примерно с начала 50-х годов для проведения подобных наблюдений стали применять специальные модели желудка — искусственный рубец. Затем использовали методику стерилизации животных, в соответствии с которой все представители фауны и флоры, свившие уютное гнездо в коровьей утробе, принудительно умерщвлялись. Кормили подопытное животное «обезвреженным кормом», после чего результаты откорма сравнивали с последствиями обычного нестерильного питания. Поскольку число видов обитателей желудка достаточно велико, приходилось последовательно выяснять роль каждого. Для этого устраивали охоту вначале на один из видов и изгоняли его, потом на другой и т. д. Оказалось также удобным производить преднамеренное заражение предварительно стерилизованного пищеварительного аппарата каким-либо определенным видом микроорганизмов.
Результаты оказались прямо-таки потрясающими. Выяснилось, что значительная часть домашних животных, так сказать, в чистом виде практически не существует: есть сообщество коровы и живущих внутри нее микроорганизмов. Причем ни она без них, ни они без нее обходиться не могут. Взаимосотрудничество между ними настолько тесное, что просто непонятно, как могли появиться на свет независимо друг от друга коровы и живущие внутри их микробы.
Описанный тесный симбиоз коровы и ее сожителей — явление, чрезвычайно полезное для человека. Дело в том, что ни одно животное в мире еще не научилось самостоятельно вырабатывать вместе с пищеварительным соком такие вещества — энзимы, которые способствовали бы расщеплению грубой клетчатки растений (исключение составляют улитки). А вот жвачные со своими друзьями-внутрижителями это делать могут.
Существенным отличием жвачных от других видов животных является многокамерность их желудка. У коровы этих камер четыре: рубец, сетка, книжка и сычуг. Наибольший объем занимает рубец (85 процентов от общего). Вместимость его потрясающа: в него можно «положить» сразу почти полтора центнера пищи! Однако это не просто склад, но и колоссальная фабрика, на которой работают микроорганизмы. Они интенсивно выделяют ферменты, которые могут расщепить любую клетчатку. Именно поэтому, например, колючки кажутся верблюду безусловно съедобным и вкусным блюдом, а нам — просто колючками.
Не следует, впрочем, полагать, что из-за микробов-работяг корове совсем нечего делать, а остается лишь запихивать внутрь себя хорошие порции травы. Напротив, жизнь у нее достаточно тяжелая.