Хюгге от коал. Жизнь среди деревьев - Даниэль Клод
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
– Все, что поступает из пищеварительной системы, попадает прямо в печень, а уже потом расходится по всему организму, – говорит Бен. – Это гигантский фильтр, который первым делом нейтрализует все поступающие токсины. Если этого не случится, токсины распространятся по всему организму, причиняя вред животному. В печени коалы содержится необычайно высокая концентрация различных ферментов семейства Р450 (цитохром Р450-монооксигеназ), они хорошо справляются с расщеплением целого ряда химических веществ. – Мы считаем, что токсины, такие как сидероксилонал, повреждают стенки кишечника и вызывают высвобождение серотонина и, следовательно, тошноту. Но на самом деле мы не знаем точно, как они работают и как с ними бороться, – добавляет он.
В своей докторской диссертации Бен продемонстрировал, что эти токсины различаются у разных отдельных деревьев и, возможно, оказывают довольно сильное влияние на то, могут ли травоядные животные, такие как коалы, есть их. Сидероксилонал, по-видимому, является сильным сдерживающим фактором для более чувствительных видов, таких как кольцехвостые кускусы. При этом недавно обнаруженные токсины, такие как незамещенные флавононы, содержащие В-кольцо (UBF), встречаются в тканях деревьев, которые коалы не едят или предпочитают в меньшей степени, например, у эвкалиптов с более прочной корой.
Неясно, когда и как коалы приобрели способность выводить токсины из своего удивительного рациона, но, похоже, это произошло очень давно. Большая международная команда под руководством генетиков Ребекки Джонстон и Кэти Белов недавно секвенировала геном коалы и обнаружила, что участок генома, который кодирует белки, выводящие токсины, у коал в два раза больше, чем у других млекопитающих, например человека. Уровень экспрессии этих генов особенно высок в клетках печени. Со временем они были случайно продублированы, что дало возможность питаться эвкалиптами. Ученые также обнаружили дополнительные гены для контроля чувства вкуса коалы, что вполне может помочь им различать не только разные эвкалипты, но, возможно, и различные уровни токсинов между видами или даже отдельными деревьями и листьями.
Исключительная способность печени коалы усваивать токсины имеет и интересные побочные эффекты. Известно, что коалы трудно поддаются лечению, если заболевают, потому что их организм воспринимает антибиотики и анестетики как токсины, и они нейтрализуются печенью. Однократную дозу антибиотика, используемую для лечения людей, необходимо будет повторять в течение 30 или 45 дней, чтобы она оказала такой же эффект на коалу.
* * *
Однако токсины – только часть проблем коалы. Даже после того, как с ними покончено, коалам все равно нужно найти способ высвободить питательные вещества, содержащиеся в клетках растений. Они должны расщеплять волокна целлюлозы и отделять длинные цепочки белков от танинов.
– Существует множество различных способов переваривания растительных волокон, – говорит мне доктор Бен Мур. – У всех в процессе эволюции выработались свои способы это делать. Но коалы удивительно специализированы, их способ переваривать пищу уникален.
Первый трюк, который используют коалы, – это то, как они пережевывают пищу: как будто бы разрезают ее на маленькие кусочки своими селенодонтными резаками.
– Листья довольно жесткие, и их трудно мелко «нарезать», но зубы коалы прекрасно справляются с этой задачей, – поясняет Бен. – Переваривать крупные куски не так целесообразно в первую очередь потому, что клеточные стенки, скрывающие содержимое клеток, состоят из лигнифицированной целлюлозы. А у более мелких частиц площадь поверхности относительно больше, так что у бактерий и ферментов больше места для работы, что облегчает расщепление пищи.
Растения идут на многое, чтобы защитить белки и затруднить животным процесс пищеварения, более того, часто они не только защищаются, но и атакуют первыми. Солдатами передовой в этой войне служат танины – длинные полимерные цепочки, не только сцепленные с белками растений, но и связывающиеся с микробными белками и даже с белками стенки кишечника, защищающими слизистую оболочку пищеварительной системы. Танины защищают растительные белки и попутно крадут белки у микробов и животных-хозяев. Если травоядное съест слишком много танинов, оно в конечном итоге получает дефицит белка, а не пополняет его запасы.
Некоторые животные защищаются, добавляя в слюну «жертвенные» белки, которые удерживают дубильные вещества в пище и не дают им навредить пищеварительной системе. Нет никаких доказательств того, что коалы так поступают, однако их слюна – это не просто смазка; это неотъемлемая часть пищеварения, содержащая целый коктейль из ферментов и иного химического оружия.
Потребность в специальных добавках сохраняется по мере того, как коала пропускает сухую, плотную, пережеванную массу листьев далее вниз по пищеводу в желудок. Желудок коалы невелик, но при этом обладает отличительной особенностью: необычно выступающей розовой железой кардиального отдела желудка. В то время как у всех млекопитающих есть железы, вырабатывающие слизь, выстилающую поверхность стенки желудка, лишь у некоторых есть эта особая дополнительная железа, расположенная у входа в желудок. Она вырабатывает густую бледно-коричневую жидкость. Такая железа есть только у коал, вомбатов, бобров и, как ни странно, водных ламантинов и дюгоней. Что, интересно, связывает этих необычайно самобытных и таких непохожих друг на друга животных, живущих на верхушках деревьев в засушливых регионах, заболоченных лесах и подушках водорослей в эстуариях[32] рек? Единственное, что приходит в голову, так это что все они питаются корнями, листьями, древесиной или морскими травами с высоким содержанием клетчатки. Кроме того, никому из них не нужно много пить, так как все они получают большую часть влаги из пищи.
Возможно, при небольшом размере желудка и относительно сухой пище коалам необходим «усилитель действия» желудочного сока, чтобы увеличить количество слизи, не увеличивая при этом желудок. У бобров кардиогастральная железа выделяет особенно густую слизь, которая собирает разлагающиеся клетки и мелкие частицы по мере их прохождения через желудок, замедляя их продвижение, и таким образом обеспечивает переваривание.
За желудком следует кишечник. У людей длинные и извилистые трубки заполняют большую часть брюшной полости, обеспечивая обширную площадь поверхности, через которую поглощаются питательные вещества, поскольку пища медленно проходит через пищеварительный тракт, при этом основная часть пищеварительной работы выполняется в желудке и тонком кишечнике. Однако у коал пищеварение идет совсем другим путем.
В конце тонкой кишки длиной 2–3 метра измельченные листья подходят к развилке на своем пути. Одна
