EXiR

Bütün memeli hayvanların hazım sistemleri; yemek borusu mide ince ve kalın bağırsak gibi organlardan oluşmuştur. Ancak bu organların ölçüleri ve fonksiyonları türden türe farklılık göstermektedir. Etoburların hazım sistemi otoburlardan çok farklıdır. Otoburlar içerisinde de hazım sistemi tasarımında büyük farklılıklar gözlenmektedir. Acaba etoburlarda yenen besine göre hazım sistemi optimum olacak şekilde tasarlanmış mıdır? Bu yazıda bu soruya cevap arayacağız.
Nebatî besinleri ayrıştırmada iki farklı işlem kullanılır:
1)Hayvanın kendi salgıladığı enzimler ile sindirim.
2) Hazım sisteminde yaşayan mikroorganizmalarla fermantasyon.
Bitki hücrelerindeki şeker nişasta protein ve yağ gibi maddeler sindirilebilir veya fermante edilebilir. Ancak selüloz gibi hücre duvarı maddeleri sadece fermantasyonla ayrıştırılabilir. Fermantasyonda mikroorganizmalar bir miktar besin enerjisini kendi :-):-):-):-)bolizma ve büyümelerinde kullanır. Yağ asitleri gibi bazı fermantasyon ürünleri ise mikroorganizmalar tarafından kullanılamaz ve bunları emerek otobur; selülozdaki besin enerjisinin % 75’ini elde eder.
İnce bağırsaklar gibi nispeten dar borularda sindirim çok hızlı olur; çünkü burada sindirilmekte olan besine sindirilmemiş besin ilâve edilmez. Dar borularda mikroorganizmalar uzun süre kalamadıkları için fermantasyon karışımın mümkün olabildiği daha büyük odalarda gerçekleşir.
Otoburların hazım sistemi fermantasyon odaları ve sindirim borularının seri bağlanması ile oluşur. İneklerde midenin bir kısmı dev bir fermantasyon odası olarak genişletilmiştir ince bağırsak sindirim yapmaktadır ve arka hazım sisteminde daha küçük ikinci bir fermantasyon odası vardır. Atlar midelerini fermantasyon işlemi için kullanmaz; fakat arka hazım sisteminde geniş bir fermantasyon odası vardır.
Fermantasyon odacıklarını hazım sisteminin her iki ucuna koymada bazı avantaj ve dezavantajlar vardır. İneklerde olduğu gibi ön hazımda fermantasyon odasının olması sayesinde çoğalan mikroorganizmalar bağırsağa geçerek sindirilir. Ancak bunun dezavantajı ise hücrelerin ihtiva ettiği maddelerin önce fermantasyona uğraması ve ineğe daha az enerji vermesidir. Arka hazım fermantasyonunda ise yukarıda bahsedilen avantaj ve dezavantaj yer değiştirmektedir.
Bir matematikî modelleme yapılarak hangi sistemin hangi hayvan için daha avantajlı olduğu tespit edilebilir. Bir hayvanın hazım sisteminin toplam V hacmine sahip olduğunu varsayalım. Önhazım fermantasyon hacmi v1V bağırsak hacmi v2V ve arkahazım fermantasyon hacmi v3V olsun . Hayvanın belli oranlarda hücre içi madde ve belli oranlarda hücre duvarı maddesi yediğini varsayalım. Yeme hızı fermantasyon zamanı ve sindirim zamanı ile ilgili gerçekçi tahminler yapalım. Bütün bu bilgiler bilgisayar programına yüklenerek hayvanın ne kadar enerji elde ettiği hesaplanmıştır. Bu enerjinin maksimum olacağı hacimler bulunmuştur.
İki farklı durum için optimum çözümler gösterilmiştir. Üçgen üzerindeki her bir nokta ayrı bir duruma karşılık gelir. Meselâ alt sol köşe sadece önhazım fermantasyon odası olan bir hazım sistemini temsil eder (v1=l v2=0 v3=0). Sol kenarda tam ortadaki bir nokta ise aynı hacme sahip bir önhazım fermantasyon odasını ve bağırsağı temsil eder; ama arkahazım fermantasyon odası hiç yoktur (v1=0.5 v2=0.5 v3=0). Üçgen içerisindeki noktalar ise her üç elemanın değişik hacim oranlarında olduğu durumları temsil eder. Çizgiler eş enerji veren noktaları; yıldız ise maksimum enerji noktasını gösterir.
Hücre duvarı malzemelerinin yoğunluklu olduğu zayıf besinli bir diyete ait sonuçları vermektedir. Bu diyet için optimum hazım sistemi tasarımında bilgisayar sonuçları büyük bir önhazım fermantasyon odası ile daha küçük bir arkahazım fermantasyon odasını ve bunlara nispeten çok daha küçük bağırsak hacmini vermektedir (v1=0.6 v2=0.1 v3=0.3). Sığır ve antiloplar bu tip bir hazım sistemine sahiptir; ot ve çalı gibi besin değeri az bitkilerle beslenir.
Nispeten daha zengin bir diyete karşılık gelmektedir. Bu diyet için uygun hazım sistemi önhazım fermantasyon odasının olmadığı ama geniş bir arkahazım fermantasyon odasının olduğu sistemdir (v1=0 v2=0.4 v3=0.6). Atlar bu tip bir hazım sistemine sahiptir. Birçok bilim adamı bu duruma şaşırmaktadır; çünkü atların besin değeri az otlarla beslendiği bilinmektedir. Bu durumu doğru analiz edebilmek için evcil atları değil tabiattaki vahşi atları incelememiz gerekir. Zebraların hazım sistemlerinde besin değeri az olan ot sapları bol miktarda bulunmuştur. Ancak zebralar enerjilerinin büyük bir kısmını bu sapların üstünde yetişen tohumlardan almaktaydılar. Diyetleri sığır ve antiloplara göre daha zengindi.
Çok zengin diyetlerde ise optimum hazım sistemi sadece bağırsaklardan oluşmaktadır. Örümcek maymunlar meyvelerden oluşan zengin bir diyetle beslenir ve hazım sistemleri bağırsakların büyük hacim tuttuğu küçük bir arka hazım fermantasyon hacminin olduğu bir sistemdir.
Özetle her bir hayvanın beslenme diyetine uygun bir hazım sistemi mükemmel olarak tasarlanmamış olsaydı bu canlılar hayatlarını devam ettiremezlerdi.