Почему желудок хищников сравнительно мал? Дело в том, что основная функция желудка у хищников не столько в первичном пищеварении (которое в большей степени происходит в кишечнике), сколько в стерилизации пищи за счет высочайшей кислотности желудочного сока. Хищники, в отличие от травоядных (мы к этому еще не раз вернемся), питаются тем же, из чего сами и состоят — в мясе их жертв точно такие же белки, жиры, витамины, минералы и другие жизненно важные вещества, из которых построен и их собственный организм. Поэтому хищникам вовсе не требуется очень сложный и многоступенчатый процесс пищеварения, а значит, не нужны сложно устроенные желудок и кишечник.
Однако у мясной (белковой) диеты есть другое ограничение: в отличие от растений, это очень скоропортящийся продукт. И защититься от смертельных отравлений, вызванных размножением опасных бактерий в съеденном мясе, можно только с помощью стерилизации его кислотой очень высокой концентрации.
У травоядных животных все совсем не так. Растительная пища по своему составу абсолютно не похожа на химический состав животных организмов, поедающих эту пищу. В растениях очень мало белков (да и то они сильно отличаются от животных белков), жиров и не хватает некоторых жизненно важных витаминов. Более того, даже углеводов, из которых все необходимое можно было бы синтезировать, в растениях не так много, а те, что там есть, представлены в такой химической форме (грубая клетчатка), которую животным собственными силами никогда не переварить.
Именно поэтому природа наградила жвачных животных не желудком, а целой перерабатывающей фабрикой. Их пищеварительная система не только огромного размера, но еще и разделена на камеры, в которых почти так же, как в разных цехах завода, осуществляется многоступенчатый процесс переработки растительной клетчатки и извлечения из нее всех питательных веществ, которые далее можно будет направить в кишечник, чтобы окончательно переварить и усвоить. После этого только питательные вещества пойдут на восполнение энергии или строительство клеток.
Но так как собственных сил организма травоядных недостаточно для того, чтобы переварить грубые растения, их многокамерный желудок заселен миллиардами микроорганизмов. Они и помогают разлагать на составные части сложные растительные углеводы и одновременно синтезировать все недостающие витамины. Теперь становится понятно, почему желудок растительноядных животных обладает низкой кислотностью: во-первых, эти полезные микроорганизмы в кислой среде просто не выжили бы, а во-вторых, «стерилизовать» растения просто не нужно — они совсем не привлекают наиболее опасные бактерии, которые предпочитают животный белок. Почему же тогда у человека такой желудок, который по своему строению совсем не похож на желудок жвачных травоядных животных и гораздо больше походит на желудок хищников? Первая причина — это всеядность. Обезьяны, гоминиды и первобытный человек не так уж часто вели себя как настоящие хищники, но вот падаль нередко присутствовала в их рационе. Именно для этих, потенциально очень опасных для здоровья моментов, как раз и нужен был желудок с функцией стерилизационной камеры.
Во-вторых, давайте не забывать о том, что последние несколько сотен тысячелетий человек обрабатывал пищу перед употреблением. Сначала просто огнем, а потом и с помощью гораздо более сложных кулинарных процедур. Благодаря этому растительная пища усваивается гораздо легче, а значит, и нет необходимости в большом многокамерном кишечнике, как у травоядных.
Толстый кишечник в роли сточной трубы против толстого кишечника как главного органа вторичного пищеварения
Если строение жевательного аппарата и желудка человека еще и может вызывать споры о нашей принадлежности к хищникам или травоядным, то кишечник и особенно толстая кишка однозначно говорят о том, что основу нашего рациона на протяжении большей части эволюции составляла именно растительная пища. Дело в том, что трудно представить себе что-то более отличающееся друг от друга, чем толстые кишечники хищника и травоядного. Если толстый кишечник хищника очень короткий, то у травоядных и всеядных, в рационе которых преобладает растительная пища, он является одним из самых больших внутренних органов. Если толстая кишка плотоядных напоминает короткую и почти прямую трубку, то у растительноядных из-за многочисленных выпячивающихся наружу кишечных карманов она похожа на длинную свернутую гирлянду. Наконец, если в толстом кишечнике хищника преобладает гнилостная протеолитическая микрофлора, создающая там щелочную среду, то в толстой кишке травоядных животных главную роль играют кислотопродуцирующие бактерии, которые специализируются на расщеплении сложных углеводов.
Если вы не мыслите своей трапезы без мяса, это еще не аргумент в пользу нашего хищного прошлого. С таким же успехом можно предположить, что девушка, которая и дня не может прожить без сладкого, ведет свою генеалогию от пчел и колибри.
Впрочем, ничего удивительного в этом нет. Когда хищник ест мясо, он получает почти готовый к употреблению материал. Повторим еще раз, он ест то же, из чего состоит сам. И понятно, что процесс пищеварения происходит очень быстро, уже на уровне начальных отделов тонкой кишки. Соответственно, функция конечных отделов кишечника (то есть толстой кишки) заключается лишь в том, чтобы как можно быстрее вывести остатки непереваренной пищи из организма.
Почему максимально быстро? Дело в том, что животный белок — это прекрасная питательная среда для различных гнилостных бактерий, которые, паразитируя на остатках белковой пищи, выделяют огромное количество очень токсичных веществ. На начальном этапе пищеварения хищники справляются с этим за счет высокой кислотности желудочного сока, убивающего все живое, но обеспечить высокую концентрацию кислоты на протяжении всего пищеварительного тракта, конечно, невозможно. Поэтому толстый кишечник хищников заселен гнилостными бактериями, а снизить связанный с этим риск можно лишь за счет упрощения и укорочения толстой кишки и максимально быстрого выведения непереваренных остатков пищи.
Чтобы переварить растительную пищу, нужен очень медленный и многоступенчатый процесс пищеварения, в котором толстый кишечник и его микрофлора играют едва ли не самую главную роль.
Именно там происходят сегментация и «сортировка» непереваренных остатков пищи по кишечным карманам, в которых процесс пищеварения завершается при активнейшем участии микрофлоры кишечника, окончательно расщепляющей грубые пищевые волокна. И если кому-то слова о переваривании растительной клетчатки ни о чем не говорят, напомним, что именно в результате этого процесса травоядные животные и человек получают пропионовую кислоту, которая является для них главным источником синтеза глюкозы. У растительноядных животных микрофлора толстой кишки — важнейшая часть пищеварительного процесса.
Такую очевидную разницу в строении толстого кишечника хищников и травоядных невозможно не заметить или подвергнуть какому-то сомнению, как, например, наличие клыков. Все слишком очевидно и однозначно. И рассмотрев толстый кишечник человека и его микрофлору, прекрасно приспособленную для расщепления растительной клетчатки, мы можем сказать точно: несмотря на очевидную всеядность, большую часть своей эволюции мы все же питались в основном грубой растительной пищей.
Впрочем, наше гастрономическое прошлое можно узнать не только по анатомии. Физиологические и биохимические системы тоже могут эффективно подстраиваться под те питательные вещества, которые составляют основу рациона питания. И пусть для неспециалиста это далеко не так показательно и очевидно, как, например, наличие клыков и резцов, тем не менее биохимия и физиология питания иной раз говорят о нашем гастрономическом наследии гораздо больше.
Быстрый и эффективный обмен холестерина против медленного и неэффективного
Обмен холестерина может очень многое сказать о гастрономическом прошлом человека и животных. Дело в том, что в растительной пище холестерина нет и весь холестерин в организме травоядных имеет исключительно внутреннее происхождение, причем вырабатывается он исключительно под потребности организма. Поэтому проблемы избытка холестерина и необходимости в особых биохимических механизмах для максимально быстрой его нейтрализации у растительноядных животных нет и никогда не было. Соответственно, если в рацион травоядных ввести пищу, богатую холестерином, у них очень быстро разовьется атеросклероз сосудов на фоне постоянного избытка холестерина в крови. Именно это ученые наблюдают уже более ста лет в своих экспериментах на кроликах и морских свинках.
У хищников же вызвать атеросклероз практически невозможно. Их организм приспособлен к поступлению в кровь очень больших количеств холестерина в составе мяса и жира животных. У них очень высока активность ферментов, перерабатывающих и выводящих холестерин из кровотока в печень, а также ферментных систем, которые уже в печени трансформируют холестерин в желчные кислоты, которые затем вместе с желчью выводятся в кишечник, а затем из организма.
Кроме того, у хищников в крови очень мало белков, которые переносят эфиры холестерина от липопротеинов высокой плотности на липопротеины низкой плотности (это разные виды транспортных частиц, несущих в своем составе холестерин), в результате чего у них почти 80 % всего холестерина крови сконцентрировано в липопротеинах высокой плотности или, как это называют в научно-популярной литературе, в форме «хорошего» холестерина. И хорошим этот холестерин называют именно по той причине, что липопротеины высокой плотности — это не что иное, как транспортная форма, предназначенная для финальной «упаковки» и быстрого выведения холестерина из крови.
Именно поэтому большинство лабораторных экспериментов по исследованию механизмов развития атеросклероза, которые проводятся на кошках, собаках и некоторых других хищниках, заканчиваются неудачей, а все богатые холестерином экспериментальные диеты (даже с искусственным ограничением подвижности животных) приводят к развитию чего угодно — ожирения, сахарного диабета, других обменных наруш