Animal (digestao) Final.pptx

Universidade Eduardo Mondlane Departamento de Ciências Biológicas Licenciatura em Biologia Aplicada Fisiologia Animal Adaptativa

O Máximo Tamanho Corporal possível dos herbívoros: restrições morfológicas no foregut e adaptações dos fermentadores do hindgut Discentes: Augusto, Piedade Filimone, Edmilson Cuna, Luis Timane, Elton

Docentes: Prof. Drª. Perpétua Scarlet Dr. Yosbains Núñez dr. José Dumbo Monitor Alberto Fernando Maputo, Março de 2019

Introdução  Animais herbívoros são aqueles que consomem plantas vivas ou parte delas. Desta forma, podem exercer um papel de predadores, por remover indivíduos da população, ou parasitas, por consumirem determinadas estruturas das plantas, mas sem mata-las.  Estes podem se dividir em dois grupos fermentadores de hindgut (não ruminantes) e fermentadores de foregut (ruminantes).  Os animais não ruminantes ou monogástricos são caracterizados por possuir particularidades nutritivas variadas, como a reduzida capacidade de armazenamento de alimentos e como consequência, devem ter acesso continuo a alimentação.  Muitos herbívoros são ruminantes, animais ruminantes podem ser reconhecidos devido aos frequentes movimentos de mastigação mesmo quando não estão comendo.  Os animais ruminantes ou poligástricos possuem um sistema digestivo peculiar com características próprias bem definidas, o que lhes permite aproveitar os nutrientes contidos em alimentos fibrosos e grosseiros. Estes se dividem em browsers e grazers.

Objectivos Geral: Compreender a relação entre o tamanho corporal nos herbívoros e as suas estratégias digestivas.

Específicos: Diferenciar os animais de pequeno porte e os de grande porte; Comparar os fermentadores de forgut e os fermentadores de hindgut. Relacionar o tempo de ingestão e retenção com o tamanho dos herbívoros; Mencionar as principais adaptacoes distintivas entre os ruminantes (grazzers e browsers).

Metodologia • Para a realização do trabalho recorreu-se ao uso dos artigos disponibilizados pelos docentes e revisão bibliográfica.

Diferença entre animais de pequeno porte e os de grande porte Parâmetro

Grande porte

Pequeno porte

Energia absoluta

+

-

Energia relativa

-

+

Coeficiente de digestibilidade +

-

Taxa de pastoreio

+

-

Motilidade

+

-

Capacidade gastrointestinal

+

-

Qualidade de foragem

-

+

Compitidores

+

-

Diferença entre animais de pequeno porte e os de grande porte Parâmetro

Grande porte

Pequeno porte

Habitats inalcançáveis

+

-

Descendência

-

+

Tempo de gestação

+

-

Evolução

-

+

Deceparão de calor

+

-

Habitos noturnos

-

+

Tamanho dos herbívoros • O tamanho nos herbivoros varia bastante, por exemplo a maioria dos herbívoros fermentadores de hindgut apresentam tamanhos reduzidos (hamsters, primatas), contudo existem alguns com um tamanho corpral exccessivamente elevado (hipopotamos). • Os fermentadores de foregut (ruminantes) por sua vez ocupam uma faixa ampla de tamanho corporal dos herbivoros ou seja o seu tamanho varia imenso.

Tamanho corporal dos herbívoros Tabela 1: peso corporal de espécies de ruminantes (browser e grazers) e não ruminantes.

Teorias ecofisiológicas da relevância digestiva em relação ao tamanho do corpo

1.

A taxa metabólica específica diminuía com o aumento do peso corporal, contudo a capacidade do intestino permanece constante a fracção do peso corporal

2.

A capacidade do estômago aumenta linearmente com o aumento do peso corporal

Isso pode ser explicado pelo facto da capacidade do estomago estar directamente relacionada com o MTR (tempo medio de retenção) e o tempo de ingestão que são directamente proporcionais ao peso do animal

Tempo médio de retenção

MRT (tempo médio de retenção)  MRT(h) = 9,4P0.255 em fermentadores

de hindgut

P = peso corporal  Elefante= 3 ton

 Indricotherium = 15 ton

 MRT (h) = 15,3 P0,251 em ruminantes.

 MRT(E) = 72.4 h

 Quanto maior o peso corporal maior

 MRT(I) = 109.15 h

será o MTR

Capacidade de retenção Vs Peso corporal

 A adaptação digestiva dos herbívoros é limitada por sua capacidade de retenção de ingesta por um tempo suficiente para extrair dela os nutrientes.

Correlações morfológicas da aceleração MRT

• Encurtamento do tubo intestinal

• Aumento do seu diâmetro

• Explica menor capacidade de armazenamento e processamento da ingesta, devido ao espaço tubular e volume ingerido.

• Explica menor capacidade digestibilidade de micromoleculas devido a proporções desfavoráveis de superfície absorvente e volume ingerido.

Microrganismos que participam da digestão das proteínas pelos ruminantes

Bactérias

Protozoários

Fungos

• Bacteroides amylophilus • Bacteroides ruminicola

• Isotricha • Dastricha

• Neocalliastix • Piromyces

• • • •

• Entodinium • Diplodinium

• Caecomyces

Selemona ruminatum Butyribrio fibrisolvens Succinovibrio sp. Borelia sp.

Ingerem partículas de proteínas e armazenam dentro de seus corpos, protegendo da acção das bactérias.

As proteínas permanecem engolfadas ate serem digeridas pelos protozoários ou ate a morte deste para serem removidas pelo ID.

Estabelecimento de microrganismos no rúmen

Fermentadores de hindgut 1. Possuem uma flora microbiana ao nível do caecum (por isso possuem um caecum maior).

2. A digestão inicia no estômago (pequeno), e as partes da ingesta são direccionados para o caecum onde sofre acção microbiana, os produtos da fermentação retornam para o intestino delgado onde a fermentação continua e inicia a absorção.

3. Os fermentadores de hindgut possuem uma baixa capacidade de retenção e altas taxas de passagem.

Fermentadores de foregut 1.Tem uma elevada capacidade forestomach. 2. O longo forestomach contém uma sopa microbiana responsável por quebrar a celulose.

3. Após a fermentação os produtos inicias são regurgitados para a boca e posteriormente chegam ao intestino.

4. Possuem uma capacidade de retenção maior.

5. A taxa de passagem de ingesta é longo, dando eficiência no processo de absorção de energia da celulose.

Browsers Vs Grazers  Browsers

 Grazers

 Maior selectividade de plantas;  Foragem de alta qualidade;  A forragem não forma uma "balsa fibrosa" e uma estratificação dos conteúdos do ruminoreticulum , rapido tempo de retenção selectiva de partículas;  Retenção selectiva de partículas que é quase constante em uma ampla gama de tamanhos de corpo;  Maior Caecum.

 Menor selectividade de plantas;  Forragem de baixa qualidade;  A forragem forma uma estratificação dos conteúdos do rúmen e é responsável pela passagem lenta e um longo período de retenção selectiva de partículas;  aumentar sua capacidade de fermentação do forestomach;  Caecum reduzido.

Taxas de passagem nos ruminantes

• Curto tempo de passagem de alimento em grazers.

Fig .: Correlação do peso corporal e do MRT de grazers e browsers com o aumento do peso corporal

Browsers Vs Grazers  Browsers

 Grazers

Limitações à fermentação forregeira

Bactérias gastrointestinais

Bactérias metanogénicas

Tempo de passagem

Capacidade do rumenretículo dos ruminantes

O conteúdo húmido do Rumenreticulo aumenta linearmente com o peso corporal; 12 ton seriam simplismente conteúdos ruminais. 31/03/2019

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Capacidade do rumenretículo dos ruminantes

• A relação das capacidades do rúmen-retículo e omaso em relação ao tamanho do corpo também variam com o peso vivo. • Conclui-se a partir daí que os pequenos ruminantes são limitados pelas capacidades ruminal e omasal. Para os herbívoros não ruminantes a influência vem dos volumes do intestino grosso, principalmente do ceco.

Limitações do aumento da capacidade do rumenretículo O fator limitante para o aumento da capacidade do ruminoreticulum é o espaço disponível na cavidade abdominal. Decrescimo na materia seca fecal com o aumento do tamanho corporal. É óbvio que os grazers aumentam o conteúdo de água fecal com o tamanho do corpo.

Conclusão  Os animais de grande porte possuem requisitos de energia relativa reduzida para manutenção e um aumento relativo da capacidade gastrointestinal, enquanto que os animais de pequeno porte possuem taxa energetica relativa elevada e menor capacidade gastrointestinal.  Os fermentadores de hindgut possuem uma baixa capacidade de retenção e altas taxas de passagem, enquanto os fermentadores foregut possuem uma capacidade de retenção maior e baixas taxas de passagem. Os fermentadores de hindgut são menos adaptados aos efeitos tóxicos, eles deveriam ter sofrido mais do que fermentadores de foregut e ruminantes intestinais.  Com maior tamamnho corporal, há um momento em que o alimento é totalmente fermentado devido a passagem lenta da ingesta e outro quando ha perdas de energia devido a interacao das bactérias metanogênicas.  Os ruminantes grazzers são maioritariamente representados por grandes especies de tal forma que o seu alimento esta disponivel em forma de gramineas e browsers são representados por pequenas especies que sao selectivas.

Referências bibliográficas 1. Clauss, M.; Frey, R; Kiefer, B.; Lechner-Doll, M.; Loeihlein, W.; Polster, C.; Rössner, G. E. and Streich, W. J. (2003). The Maximum Atteinable Body Size of Herbivorous Mammals: Morfophysiological Constrains on Foregut, and Adaptation of Hindgut 2. James, W. (1983). The Principles of Psychology. Volume II. C 3. Luchiari, A. C., (2010). Fisiologia Humana e Animal Comparada. In: R. A. T. Guerra (editor). Ciências Biológicas – Cadernos CB Virtual 5. Pp 4-46. Paraíba, Editora Universitária – UFPB.

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