Arten des Nahrungserwerbes, Ernährung und Verdauung im Tierreich

Inhaltsverzeichnis

1. Ernährungsformen

2. Verdauung

3. Verdauungssymbiosen

4. Resorption

5. Verdauungssysteme

1. Ernährungsformen:

Alle Tiere sind auf organische Stoffe als Nahrung angewiesen, die von Pflanzen oder von Tieren stammen. Der Aufschluss und die Verwertung dieser organischen Substanzen erfolgt fast immer nach den gleichen drei Prinzipien: Aufnahme der Stoffe in den Verdauungstrakt, Abbau der aufgenommenen Nahrung und Übertritt der abgebauten Stoffe in ein Kreislaufsystem zum Transport in alle Körperteile.

Die Nahrungswahl ist nicht nur durch einen speziellen Stoffbedarf bedingt, sondern die Folge angeborenen Verhaltens, das sich in Anpassung an bestimmte Lebensräume und Nahrungsgrundlagen im Laufe der Entwicklung des Lebens herausgebildet hat, um dem jeweilig einwirkenden Konkurrenzdruck weitgehend auszuweichen.

Manche Tiere sind als sogenannte Allesfresser in der Lage, sich von einer großen Anzahl verschiedenster Substrate zu ernähren, andere leben im Gegensatz dazu als mehr oder weniger extreme Nahrungsspezialisten. So fressen die Raupen nur Blätter einer bestimmten Pflanzenart, die Larven der Wachsmotte nur Bienenwachs und die der Pelzmotte nur Hornsubstanz. Zwischen diesen Extremen gibt es alle Übergänge: grob nach den Nahrungsgrundlagen einteilen lassen sich Pflanzenfresser, Fleischfresser, Moderfresser (z.B.: der Regenwurm) und Kotfresser (z.B.: der Mistkäfer) unterscheiden.

Wie die Nahrungswahl, ist auch die Art der Nahrungsaufnahme verschieden: Viele, besonders festsitzende Tiere, nahmen als Strudler kleinste im Wasser schwebende Organismen (Plankton) oder Zerfallsteile auf. Sie strudeln mit Wimpern und Geißeln (Wimpertierchen, Schwämme, Muscheln) oder Gliedmaßen (Seepocken, Entenmuscheln) ihrer Mundöffnung einen Wasserstrom zu, dem sie die Nahrungsteilchen entnehmen.

Die Filtrierer seihen mit Filtereinrichtungen die schwebende Nahrung aus dem Wasser ab, wie die Wale mir ihren Barten, viele Friedfische mit ihren Kiemen oder der Wasserfloh mit seinen mit Borsten versehenen Beinen.

Saftsauger (z.B.: Bienen, Schmetterlinge) saugen Blütensäfte oder leben als Parasiten dauernd in oder auf einem Wirtstier (Pflanzen- und Tierläuse) oder fallen ihre Nahrungsspender nur zeitweise an (Blutegel, Stechmücken, Wanzen, Flöhe,...). Viele Innenparasiten saugen nicht nur viele gelöste Stoffe auf, sondern ernähren sich auch von festen Gewebsbestandteilen (Leberegel, Krätzmilbe). Parasiten, die von Körperflüssigkeiten des Wirtes umspült werden, können die typische tierische Ernährungsweise ganz verlieren und nehmen die bereits vom Wirt gelösten Nährstoffe durch die Körperoberfläche auf (Sporentierchen, Bandwürmer).

Sand- und Schlammfresser (z.B.: Regenwurm, Sandwurm) verschlucken große Substratmengen, aus denen dann im Darmkanal organische Stoffe herausgelöste werden.

Schlinger (z.B.: Schlangen, Tiefseefische) bemächtigen sich einzelner, oft sehr großer Beutestücke, die sie unzerkleinert aufnehmen.

Von den Zerkleinerern wird die Nahrung meist vor der Aufnahme in den Darm mechanisch zerrissen und zerkaut. Das vollführen die Gebisse der Wirbeltiere, die Mundwerkzeuge der Gliedfüßer oder die Reibzunge der Weichtiere. Eine Zerkleinerung kann aber auch erst im Darmkanal erfolgen. So haben alle karpfenartigen Fische kräftige Zähne weit hinten im Schlund. Körnerfressende Vögel zerkleinern in ihrem kräftigen Muskelmagen mit Hilfe von aufgenommenen Steinchen , und manche Krebse besitzen in ihren Kaumägen kräftige Kauplatten und Kauzähne aus Chitin. Die Mundwerkzeuge der Insekten sind an vielseitige Ernährung angepasst und daher vielgestaltig; sie treten in 4 Grundtypen auf: kauend (zur Zerkleinerung von Holz, Blattmasse, Gewebeteilen, festen Stoffwechselprodukten anderer Tiere), stechend-saugend (zum Aufsaugen tierischer und pflanzlicher Säfte nach Durchstechen der Epidermis) , leckend-saugend und saugend (zur Aufnahme von Nektar, Honigtau und Baumsaft).

Auch die Säugetiergebisse, die durch ihre Differenzierung in Schneide-, Eck-, Vormahl- und Mahlzähne charakterisiert sind, weisen Anpassungen an verschiedene Ernährungsweisen auf. Als Beispiele wären die Raubtiergebisse mit kräftigen Eckzähnen und teils zu Brechscherenzähnen umgebildeten Mahl- und Vormahlzähnen (zum Zerschneiden von Fleisch und Sehnen und zum Zerbrechen der Knochen), Pflanzenfressergebisse mit breitkronigen Vormahl- und Mahlzähnen (zum Zerreiben von Pflanzenteilen) und Nagetiergebisse mit dauernd nachwachsenden Nagetierzähnen (Schneidezähne) und ebenfalls breitkronigen Mahlzähnen zu erwähnen.

Zersetzer verdauen ihre Beute vor dem Munde, indem sie sie mit Verdauungssäften übergießen oder diesen injizieren. Die aufgelösten Nahrungsbestandteile werden dann aufgesogen. Diese Art der Nahrungsaufnahme kommt bei allen Spinnen, manchen Käfern, Kraken und Tintenfischen vor.

2. Verdauung:

Die aufgenommene Nahrung besteht größtenteils aus Substanzen mit hohem Molekulargewicht (aus großen Molekülen), die in diesem Zustand nicht diffundieren, nicht im Wasser gelöst und auch nicht als Bausteine zum Aufbau des eigenen Körpers verwendet werden können. Daher werden im Verlaufe der Verdauung die großen Moleküle chemisch gespalten, das heißt, in kleine Moleküle zerlegt.

Diese Zerlegung erfolgt unter Einlagerung von Wasser mit Hilfe von Verdauungsenzymen. Die Enzyme befinden sich als chemisch wirksame Bestandteile in den Sekreten, das sind die Flüssigkeiten, die von den Darmhangsdrüsen und den Drüsenzellen der Darmwand abgeschieden werden. Die Sekrete bestehen hauptsächlich aus Wasser, beinhalten vielfach Schleimstoffe und außer den Enzymen noch Bestandteile, die den Säuregrad des Darminhaltes so regulieren, dass die enthaltenen Enzyme ihre Wirksamkeit entfalten können.

Die organischen Hauptbestandteile der Nahrung entsprechend unterscheidet man folgende Enzym-Gruppen: eiweiß- , kohlenhydrat- und fettspaltende Enzyme. Die verschiedenen eiweißspaltenden Enzyme zerlegen entweder die langkettigen Eiweißmoleküle in kleinere Bruchstücke oder spalten einzelne Bausteine, Aminosäuren, ab. Erst die losgetrennten Aminosäuren sind das Ergebnis der Eiweißverdauung; aus ihnen kann der Organismus in seinen Zellen wieder körpereigenes Eiweiß aufbauen. Daher sind die Eiweißbestandteile der Nahrung in erster Linie wichtige Baustoffe.

Die kohlenhydratspaltenden Enzyme bauen die Zweifachzucker und schrittweise auch die Mehrfachzucker in die einzelnen Bausteine ab. Zellulose und ähnliche Stoffe können von den höheren Tieren nicht verdaut werden. Nur Mikroorganismen erzeugen entsprechende Enzyme. Erst durch ihre Hilfe können im Rahmen von Verdauungssymbiosen diese Stoffe aufgeschlossen und als Nahrung verwendet werden. Aus den Kohlenhydraten gewinnen die Tiere Energie zum Betreiben ihrer Lebensvorgänge; diese Nahrungsbestandteile sind daher wichtige Betriebsstoffe.

Die fettspaltenden Enzyme zerlegen die Fette in Glyzerin und die entsprechenden Fettsäuren. Dazu müssen die nicht wasserlöslichen Fette und Öle in fein verteilter Form vorliegen, um den Enzymen eine große Angriffsfläche zu bieten. Diese Aufgabe erfüllt z.B. die Gallenflüssigkeit. Fette und Öle sind Speicherstoffe der tierischen Organismen und vieler pflanzlicher Samen. Sie gehören auf Grund ihres bedeutenden Energiegehaltes ebenfalls zu den Betriebsstoffen.

In der Nahrung enthaltene niedermolekulare Stoffe (Traubenzucker, Mineralsalze, Vitamine) werden nicht durch Enzyme gespalten. Das ist für die Vitamine besonders wichtig, denn sie sind von Pflanzen gebildete organische Wirkstoffe verschiedener chemischer Zusammensetzung. Sie werden für den tierischen und menschlichen Körper zur Steuerung bestimmter Stoffwechselvorgänge in geringen Mengen unbedingt benötigt.

3. Verdauungssymbiosen:

Viele Tiere beherbergen Mikroorganismen (Bakterien, Hefepilze) als Symbionten, die beim Aufschluss der Nahrung mitwirken und in vielen Fällen auch Ergänzungsstoffe zur Nahrung, vor allem Vitamine erzeugen. Die wichtigste Leistung der Verdauungssymbionten ist der Aufschluss der Zellulose. Viele Bakterien liefern zellulosespaltende Enzyme. Sie zerstören dadurch die Zellwände des pflanzlichen Nahrungsmaterials, ermöglichen so dem Wirt den Abbau des Zellinhaltes und lassen ihn zudem noch an den durch den Zelluloseabbau entstandenen Zucker teilhaben.

4. Resorption:

Die durch die Verdauung entstandenen Spaltprodukte sowie die in der Nahrung enthaltenen Vitamine und Mineralsalze werden resorbiert, das heißt, durch die Darmwand in das Körperinnere geführt. Dieses Durchwandern der Zellmembranen und der ganzen Darmepithelzellen erfolgt teils osmotisch, teils mit Hilfe eigener Transportmechanismen unter Energieaufwand. Kohlenhydrate werden ausschließlich in Form von Einfachzuckern, Eiweißstoffe als einzelne Aminosäuren und Fette nach vollständigem Abbau in Glyzerin und Fettsäuren resorbiert. Die Nahrungsteile, die nicht aufgeschlossen und nicht resorbiert worden sind, werden als Kot wieder abgegeben.

5. Verdauungssysteme:

Es lassen sich zwei Haupttypen der Verdauung unterscheiden: die intrazelluläre Verdauung, bei der die Nahrungskörper durch die Zellmembran geschleust und innerhalb der Zellen verdaut werden, und die extrazelluläre Verdauung, bei der die Nahrung im Darmlumen zerlegt und erst die verdauten Bruchstücke von den Zellen der Darmwand aufgenommen werden. Die interzelluläre Verdauung findet in vielen Protozoen, in den Kragengeißelzellen der Schwämme und in manchen Darmzellen vereinzelter Vielzeller statt. Bei der großen Masse der Vielzeller verläuft die Verdauung extrazellulär im Darm. Der Darm ist im einfachsten Falle, wie bei Sußwasserpolypen, ein einfacher Sack ohne Faltenbildung nur mit einer einzigen Öffnung, die gleichzeitig Mund und After darstellt. Die meisten vielzelligen Tiere besitzen einen durchgehenden Darm mit Mund und After, der mit vielen verschiedenen Verdauungsdrüsen versehen ist.

© by Harald Messner