Первым отделом пищеварительного тракта является ротовая полость с более или менее специализированным ротовым аппаратом.
Уже в хищных плоских червей (планарий) является ротовой хоботок, способный вытягиваться для захвата добычи. Во многих круглых червей (нематод) и пиявок вход в ротового отверстия имеет острые зубцы. В ротовой полости моллюсков (кроме двустворчатых) есть своеобразная "терка" - Радуль (рис.12), с помощью которой моллюски соскребают растительное пленку, расположенную на поверхности подводных предметов или ткани листьев растений. Этим же теркой пользуются и хищные моллюски, которые нападают на себе подобных, протирая отверстия в их раковинах, чтобы добраться до мягких тканей жертвы. Другие моллюски (древоточцы и каменеточци) просверливают, пользуясь радула, ходы в древесине или камнях, разрушая подводную часть деревянных судов и портовые сооружения. Следует добавить также, что этому механическому сверлению способствует и химическое растворение тела жертвы с помощью секрета ротовых желез.
У членистоногих, особенно насекомых, ротовое отверстие окруженный сложными придатками, которые имеют вид твердых зубцов или стилетов. Эти многочисленные придатки (рис.13) приспособлены к поимке и удержания добычи, измельчения животной или растительной пищи. Особое модификация ротовых придатков позволяет многим насекомым прокалывать эпидермис листьев растений или кожные покровы других животных и питаться жидкой пищей - клеточным соком или кровью.
Позвоночные животные также имеют большой и разнообразный набор структур, приспособленных для схватывания и измельчения пищи. Чаще всего это - зубы.
Рыбы, например, имеют разнообразные по форме и размерам зубы размещены на всех костях, окружающих ротовую полость. Большинство рыб пользуется зубами только для схватывания, а не для измельчения добычи, но акулы и не менее известные хищники пираньи отрывают своими острыми зубами куски мяса из тела своих жертв и потом, не пережевывая, глотают. Зубы у рыб имеют одинаковое строение и поэтому носят недифференцированными, или гомодонтнимы.
Подобные гомодонтни зубы имеют и пресмыкающиеся, за исключением черепах, у которых зубы вообще отсутствуют. Отсутствующие зубы, как вам хорошо известно, и у птиц. Их роговой клюв может только расторгать или раскалывать пищу на куски.
Наиболее сложные зубы имеют млекопитающие. Зубы у большинства из них подразделяются на резцы, клыки, предкоренные и КОРЕННЫЕ или коренные (т.е. являются дифференцированными или гетеродонтная). Зубы эти расположены на определенных костях, окружающих ротовую полость. Причем для каждого ряда зверей характерна своя, часть зубов. Только у зубатых китов (дельфинов и кашалотов) вторично образовалась большое количество гомодонтних зубов.
Зуб позвоночного животного имеет коронку, шейку и КОРЕНЬ, который сидит и кости. Основная масса зуба состоит из дентина. Коронка зуба покрыта сверху слоем зубной эмали (обогащенной известью) и тонким слоем органического вещества - Зубная кутикулы. В середине зуба имеется полость - пульпа, в которую входят кровеносные сосуды и нервы (рис.14).
У низших позвоночных на протяжении жизни зубы не один раз меняются, а вот у млекопитающих наблюдается лишь две последовательные зубные системы - молочная и постоянная. У сумчатых млекопитающих смена зубов вообще отсутствует.
Таким образом, структуры ротовой полости у животных выполняют функции механического измельчения пищи. Этому способствует и окаймлиння краев рта кожно-мышечными морщинами - губами, особенно развитыми и подвижными у млекопитающих, и наличие у многих позвоночных во рту языка (зроговившего у пресмыкающихся и птиц, мускулистого и очень подвижной у млекопитающих).
В ротовой полости начинается и химическая обработка пищи с помощью секрете слюнных желез, протоки которых открываются в этой полости. Из всех позвоночных их нет только у рыб. В ряде случаев химическая обработка пищи осуществляется за счет срыгивания пищеварительных соков кишечника. Секрет слюнных желез - Слюна - представляет собой слизистую жидкость, которая содержит вещества, которые переваривают крахмал. Такие вещества, расщепляющие (переваривают) различные компоненты пищи, называют ферментами. В кровососущих беспозвоночных животных (пиявок, комаров, некоторых мух) слюна содержит вещества, предотвращающие свертыванию крови. Функции слюнных желез у гусеницы бабочек несколько иные. Они преобразованы в прядильные железы и выделяют секрет, застывающий на воздухе. Из этих шелковистых нитей гусеница прядет свои коконы. У змей слюнные железы частично превратились в ядовитые, а у птиц иногда выделяют особую цементирующую вещество, которое применяется ими при строительстве гнезд. А гнезда стрижей-саланганы, живущих в Юго-Восточной Азии, полностью сделанные из слюны. Как следствие, количество слюны, выделяемой может быть разной: у коровы до 60 литров в день при питании сеном, например (для сравнения: у человека в сутки выделяется лишь не более 1 л).
Среди беспозвоночных животных известны случаи, когда пища полностью или частично переваривается еще до ее попадания в ротовой полости. Хищные жуки, а также пауки прокусывают или прокалывают кожные покровы своей жертвы, вводят в ее тела мае вещества (ферменты) и лишь потом высасывают разреженный содержание жертвы. Такое пищеварение называют Внекишечный.
Из ротовой полости через глотку пища, которая уже механически измельченная и обработанная слюной, поступает в пищевод. При этом у хордовых животных уже в период эмбрионального развития глотка образует боковые выпячивания или отверстия. У форм, живущих в воде, к этому отрезке пищеварительного тракта поступает вода и через боковые отверстия выделяется наружу. Стенки этих отверстий (щелей) содержат большое количество маленьких кровеносных сосудов (капилляров) и образуют жабры. У наземных позвоночных животных с глоткой связанные ЛЕГКИЕ.
Пищевод выполняет главным образом одну функцию - транспорт пищи ибо через него она попадает в желудок. У некоторых беспозвоночных и позвоночных животных пищевод может иметь расширение - Вла, которое служит для запасания пищи.
У костных рыб с пищеводом связано несколько образований, которые не имеют никаких отношений к пищеварению. Это, во-первых, плавательный пузырь, который образуется как вырост спинной части пищевода и выполняет функции гидростатического органа, и во-вторых, ЛЕГКИЕ (одно или два, и только в двоякодышащих рыб), которые образуются как вырост брюшной части пищевода.
ЖЕЛУДОК служит для накопления и первичной переработки пищи, нередко разделяясь на отделы. Строение желудка (форма, размеры, толщина стенок) у разных животных различна, достигая особой сложности у жвачных млекопитающих.
В связи с отсутствием зубов в полости рта нередко функцию измельчения пищи принимает на себя желудок. В таких случаях мышечные стенки его становятся толстыми, а внутри выстилаются кутикулы (ракообразные, насекомые, страусы, куриные, неполнозубых млекопитающие). Для лучшего перетирания пищи некоторые птицы глотают камни, которые играют в желудке роль "жерновов". Перетерта пища попадает затем в кишечник, а непереваренные остатки (волосы, перья. Кости и т.д.) у ряда птиц сбиваются в плотную комочек (погадках) и через пищевод и ротовую полость удаляются наружу.
В ракообразных и насекомых крепкие мышечные стенки желудка несут на себе внутри хитиновые зубцы, которые также служат "жерновами" для перетирания пищи.
Особенно сложное строение желудка наблюдается у жвачных животных класса млекопитающих, которые поедают грубую растительную пищу. Их сложный желудок состоит из 4-х отделов - рубца, сетки, книжки и сычуга (рис.15). Первые три отдела (рубец, сетка и книжка) представляют собой так называемый передшлунок и лишены пищеварительной функции. Здесь идет обработка пищи с помощью симбиотических организмов - бактерий, жгутиковых и инфузорий. И только в сычуг пища обрабатывается желудочным соком, в состав которого входит соляная кислота и фермент, который расщепляет белки.
За желудком начинается собственно КИШЕЧНИК, который подразделяется, как уже было сказано ранее, на два отдела - СРЕДНЕЙ (Тонкая) и задние (толстой) кишки. Тонкая кишка у животных выстлана слизистой эпителиальной оболочкой, кроме слизистых клеток, содержит еще нередко и трубчатые пищеварительные железы. Здесь продолжается химическая обработка пищи с помощью ферментов, выделяемых этими железами. Ферменты кишечного сока расщепляют все группы органических веществ, поступающих с пищей - белков, жиров и углеводов. В этом же отделе кишки вещества, переварились и всасываются. В связи с этим приобретает большое значение для увеличения всасывающей поверхности кишки. Достигается это разными путями. У беспозвоночных животных (кишечнополостных, пиявок, паукообразных, ракообразных и насекомых) и части позвоночных (костных рыб), например, - с помощью образования боковых дополнительных мешкообразных выпячиваний этого отдела кишки. У хрящевых рыб вдоль большей части кишки тянется спиральная складка (спиральный клапан). Благодаря наличию спирального клапана и большему диаметру, кишка, при этом, может быть достаточно коротким. В такой кишке пища проходит спиральный путь вдоль клапана.
У других животных (беспозвоночных и позвоночных) эта проблема решается за счет удлинения кишечника, который образует в полости тела более или менее многочисленные завихрения. Вообще длина кишечника у всех животных напрямую связано с характером пищи - в плотоядных и всеядных он всегда короче, чем у растительноядных. Увеличение всасывательного поверхности достигается также путем образования многочисленных морщин и ворсинок на внутренней поверхности кишки (рис.16). Больше всего ворсинок (на единицу площади) в кишечнике птиц, что связано с его малой длиной. Тонкая кишка может делиться на отделы. Ее передняя часть, к которой впадают протоки двух пищеварительных желез - печени и поджелудочной железы - у позвоночных животных получила название ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ кишки.
У большинства беспозвоночных животных печень и поджелудочная железы отсутствуют. Но у пауков, ракообразных и моллюсков "печень" (а точнее печеночные придатки) есть, и они не только выделяют ферменты, но и служат дополнительным местом всасывания переваренных веществ.
Зато у позвоночных животных они хорошо развиты. Главная функция печени в них - это производство ЖЕЛЧИ, которая эмульгирующей жиры (т.е. разбивает их на маленькие капельки, как в молоке). Кроме того, в ней нейтрализуются те вредные для организма вещества и продукты их разложения, которые поступают из кишечника в кровь. Наконец, печень является также местом синтеза и хранения животного крахмала - гликогена и витаминов.
Функция поджелудочной железы - выработка целого комплекса пищеварительных ферментов, которые расщепляют и белки, и жиры, и углеводы. Кроме того, ткань поджелудочной железы содержит группы клеток (островки Лангерганса), образующих орган внутренней секреции. Этот орган производит специальные вещества - гормоны, в частности гормон инсулин, который регулирует обмен сахаров в организме.
На границе между тонкой и толстой кишками позвоночных животных находится слепой вырост (слепая кишка, или АПЕНДИКС). В некоторых из этих животных она достигает больших размеров (до 1м) и служит местом переваривания веществ, трудно перевариваются.
В задней (ТОЛСТОЙ) кишке большинства животных происходит образование экскрементов и обратное всасывание воды. Эта вторая функция задней кишки особенно выражена у сухопутных животных, поддержание водного баланса которых требует экономии влаги.
Толстая кишка млекопитающих, в отличие от других позвоночных животных, имеет большую длину и может делиться на собственно толстой и прямой кишки. Задняя часть толстой кишки позвоночных животных, к которой впадают протоки еще двух органов - почек и половых желез, получила название клоаку. Клоака у хрящевых рыб, амфибий, пресмыкающихся и низших (клоачных) млекопитающих (утконос, ехидна). А уже начиная с сумчатых зверей все остальные млекопитающие имеют отдельные АНАЛЬНЫЙ и мочеполовой отверстия, которые разделены промежностью.