Tam Bir Sindirim Kanalına Sahip Hayvanlar

  Sölenterler ve yassısolucanlardan daha gelişmiş olan hayvanlar tam bir sindirim kanalına, yani iki açıklığı, ağız ve anüs, bulunan bir kanala sahiptirler. Böyle bir sistemin, bir gastrovasküler boşluğa karşı avantajları çok açıktır. Artık vücuda giren besinler ve vücuttan atılan atıklar aynı açıklıktan geçmek zorunda değillerdir. Bunun yerine, besinler, her biri farklı bir işlev için özelleşmiş bir dizi bölmelere ayrılmış olan bir boru sistemi içinde, tek yönde hareket edebileceklerdir. Besinler bu sistem içinde yol alırken, her bölmede farklı bir işleme tabi tutulacaklardır. Bu bölmeler besin kütlesinin mekanik parçalanması, geçici depolama, enzimatik parçalama, sindirim ürünlerinin emilmesi, suyun geri emilmesi, atıkların depolanması gibi çeşitli işlevler için özelleşmişlerdir. Genel sonuç ise, bir yandan çok daha verimli bir sindirim sisteminin, bir yandan da farklı hayvanlara uyan özel evrimsel modifikasyonlar için bir potansiyelin oluşmasıdır.
Toprak solucanının sindirim sistemi, özelleşmiş bölmelere ayrılmaya iyi bir örnektir. Toprakla karışmış, çürümekte olan organik madde biçimindeki besin, kaslı bir bölme olan farinksin, yani yutağın, emme hareketi sonucunda ağıza alınır. Kısa bir iletim yoluyla ağızdan farinkse geçen besin, özefagus, yani yemek borusu denilen bir bağlantı kanalına, oradan da nispeten ince bir duvara sahip olan ve bir depolama bölmesi olarak işlev gören kursağa iletilir. Bundan sonra, kalın kaslı duvarları olan bir bölmeye, taşlığa iletilir.
Burada, küçük taşların da yardımıyla besin kütlesi öğütülme işlemine tabi tutulur. Pulverize edilmiş ve su içinde suspanse haldeki besin, uzun bir bağırsağa iletilir; burada enzimatik sindirim ve absorpsiyon meydana gelir. En son olarak da, bağırsağın sonlarında, sindirim işlemine katılmış olan suyun bir kısmı geri emilir ve sindirilmemiş atıklar anüs yoluyla vücut dışına atılır.
Toprak solucanlarının hücre dışı sindirim yaptıklarına dikkat ediniz. Bağırsağın epitel tabakasındaki bez hücreleri bağırsak boşluğuna hidrolitik enzimler salgılarlar ve sindirimin son ürünleri -basit yapıtaşı bileşikleri- absorbe edilir. Burada yüzey alanı sorunu tekrar kendini gösterir. Düz bir borusal sindirim sisteminin toplam iç yüzeyi, toprak solucanı büyüklüğünde bir hayvanın toplam hacmi göz önüne alındığında yetersiz kalacaktır. Gerçekte, bir toprak solucanının bağırsağının içi düz bir boru değildir. Tiflozol adı verilen büyük bir dorsal kıvrım, aşağıya, sindirim boşluğu içine doğru uzanır ve bağırsağın dış boyutlarını aşırı büyütmeksizin besinle temas eden emici yüzeyin alanını büyük ölçüde artırır. Dolayısıyla, tiflozol, yüksek bitkilerdeki kök tüylerine ve planaryanın gastrovasküler boşluğundaki dallanmalara işlevsel olarak analogtur.
Gördük ki, hücre dışı sindirim, büyük besin parçalarını yemeğe yönelik bir uyumdur. Bu sindirim şeklinde topraksolucanının taşlığı en önemli yapıdır. Besin kütlesinin mekanik yıkımı hayvanlar arasında yaygındır ve bu amaca yönelik çeşitli yapılar evrimleşmiştir. İnsanlarda; besin, dişler tarafından parçalanır ve öğütülür. Birçok sümüklü böcekte, sert dişler içeren bir farenjiyal damak vardır. Radula adı verilen bu yapı sayesinde, bu hayvanlar büyük besin kütlelerinden küçük parçacıklar kopartabilirler. Katı besinlerle beslenen hamam böcekleri ve daha birçok böcekte, toprak solucanının taşlığına benzeyen bir bölme (proventrikül) bulunur. Bunun tek farkı, iç duvarında sert çıkıntılar ve dişler bulunmasıdır. Öğütücü ya da çiğneyici yapıların, insanda olduğu gibi, sindirim kanalının başlangıcında bulunması gerekmez. Hem toprak solucanlarında hem de sümüklü böceklerde öğütücü bölüm kursaktan sonra gelir ki, bu, bazı yönlerden bizim midemize benzerlik gösterir ve önce mekanik parçalanma sonra depolama yerine, önce depolama sonra mekanik parçalama gelir. Benzer bir düzenleme, bazı omurgalılarda dahi bulunur. İçinde taşlar ve çakıllar (daha çok kum taşı denir) yardımıyla sert besinlerin ögütül düğü kuşların kaslı taşlığı, daha az özelleşmiş midenin arkasında yer alır.
Karmaşık çok hücreli hayvanların hepsi büyük besin parçaları yemezler ve özel çiğneme yapılarına sahip değillerdir. Kan emici ya da bitkilerin öz suyunu emici böcekler gibi bazı hayvanlar bu duruma örnektir. Bazıları da süzerek beslenirler ve sudan küçük organik madde partiküllerini süzerler. İstiridyeler ve daha birçok yumuşakça, solungaçlarındaki ince porlarda suyu süzerler; mikroskopik besin parçacıkları, solungaçlar boyunca akan mukus içinde tutulurlar, ağıza girerler ve kamçı hareketi yapan siller yardımıyla yollarına devam ederler. Bu tip yumuşakçalarda, mikroskopik besinlerle beslenen hayvanlarda beklenebileceği gibi, büyük ölçüde hücre içi sindirim yapılır. Sivrisinek larvaları da süzerek beslenirler. İçinde yaşadıkları sudaki bakterileri ve diğer küçük organik madde partiküllerini yerler. Larvanın ağzının yakınındaki iki küçük, kılla kaplı fırça, dairesel kepçe hareketi yaparak ağıza doğru su akıntıları oluştururlar. Partiküller ve su, birlikte ağıza ve oradan da yutağa girerler. Eğer larva, suyun tamamını yutacak olursa, vücut sıvılarının tuz ve su dengesi ciddi biçimde bozulacaktır. Bunun yerine, su, yutakta elimine edilir ve besin partikülleri süzülür. Yutak duvarındaki kaslar kasılarak suyun iki küçük kanaldan dışarı atılmasını sağlar. Bu kanallardaki ince taraklar, suyla birlikte hareket eden besin partiküllerini tutarlar ve larva, kalan besin kümesini yutar.
İstiridyeler ve sivrisinek larvaları, süzerek beslenenlere, pek çok olası örnekten sadece ikisidir. Günümüzün en büyük omurgalılarından bazıları -bazı balina türleri- süzerek beslenirler. Bunlar, ağızlarına aldıkları büyük miktarlardaki sudan küçük planktonik bitki ve hayvanları süzerler.

Besin Depolama Bölmeleri

Toprak solucanına geri dönelim ve bunun, daha önce, besin depolamada görev yaptığını söylediğimiz bir başka özelleşmiş bölmesini, kursağını inceleyelim. Bir an düşünürsek, bir depo bölmesinin işlevsel önemi ortaya çıkacaktır. Böyle bir yapı, hayvanın, yiyecek bulduğunda bunu kısa bir sürede almasını, daha sonra güven içinde yemesini ve makul bir süre içinde de sindirmesini sağlar. Böyle kesintili bir beslenme, hayvanın zamanının çoğunu, saklanma, eş arama, çiftleşme, kuluçkaya yatma ve bazı durumlarda da yavrusuna bakma gibi, beslenme dışı aktivitelere ayırmasına olanak sağlar. Bizim kendi midemizin bir depo organı olarak işlevi, toprak solucanının kursağıyla analogtur ve günde sadece üç ya da dört yemek yiyip, zamanımızın geri kalanını başka işler için ayırabilmemizi sağlar. Cerrahi olarak midesi uzaklaştırılan insanlar yaşamlarını sürdürebilirler; fakat bir oturuşta ancak küçük miktarlarda yiyebilirler ve dolayısıyla daha sık yemek zorundadırlar. Yüksek hayvanların büyük çoğunluğunun kesintili beslenmeye yönelik uyumlar evrimleştirmiş olmaları ve böylece çeşitli davranışlar göstermek için vakit kazanmaları şaşırtıcı değildir.
Kesintili beslenme, sıklıkla, beslenme olayının kendisinde de uyumsal avantajlarla sonuçlanır. Metabolik aktivitesini korumak için sürekli yemek zorunda olan bir hayvan, daha uzaktaki yeni besin kaynaklarını bulmak için ya da mevcut besin kaynağı tükendiğinde daha fazla avlanmak için zaman bulamayacaktır. Kısaca, sınırsız ve sürekli bir besin kaynağı içinde yaşamak zorunda kalacak; aksi taktirde kısa sürede ölecek ya da hareketsiz kalacaktır.
Böyle bir durum, bağırsak solucanları, nematotlar ve depolama yetenekleri bulunmayan diğer bazı hayvanlar için geçerlidir. Bunlar besinle sürekli olarak temasta olmak zorundadırlar. Bununla birlikte, bu hayvanların başarısız ya da iyi uyum sağlayamadıklarını varsaymak da hatalıdır. Bunların uzun evrimsel geçmişi ve bugünkü büyük sayıları bunu tersini kanıtlamaktadır. Bunlar sadece -ve başarılı olarak- farklı bir yaşam biçimine uyum yapmışlardır. Biyolojik başarı, yapısal karmaşıklıkla ya da belirli organlara sahip olmakla ölçülemez.
Kursağı olan toprak solucanı da olmayan nematot da biyolojik bakış açısından ve hayatta kalabilme bakımından eşit ölçüde başarılıdırlar. Farklı hayvan türlerinde farklı besin depolama organları bulunur. Birçok kuşta, yemek borusunun midenin önündeki kısmı genişleyerek, kursak adı verilen ve işlevsel olarak toprak solucanının kursağıyla analog olan ince duyarlı bir bölme oluşturmuştur.
Bazı kuşlar, kursaklarını yavrularına yiyecek taşımakta kullanırlar. Tohum, meyve, balık ya da bulabildikleri her yiyeceği kursağa doldurup yuvalarına uçar ve burada kursağı yavruları için boşaltırlar. Birçok hayvanda, depolama organları ucu kapalı kese ya da sindirim kanalından dallanan körkeseler şeklini almıştır. Buna güzel bir örnek, erişkin dişi sivrisineklerde görülür. Bu hayvanda, sindirim kanalının ön kısmından açılan ve arka kısımda seyrederek karın boşluğunun büyük bölümünü dolduran çok geniş bir körkese bulunur. Dişi sivrisinek, uygun bir hayvana konar, derisini, uzun, iğne benzeri ağız parçalarıyla yarıp, körkese doluncaya kadar kan emer. Böyle tek bir kan yemeği, dişinin yumurtalarını bırakabileceği uygun bir yer bulma ve yumurtalarını bırakma gibi dört beş günlük bir işlemi tamamlaması için yeterlidir.

Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com

Yazar: Taner Tunç