Verdauungsanatomie und -physiologie der Vögel

Die Küche der Vögel variiert ebenso wie die der Säugetiere, was zu einer Klassifizierung der Individuen als Fleischfresser, Insektenfresser, Samenfresser und dergleichen führt. Als Folge dieser Verhaltens- und Nahrungsanpassungen gibt es eine Reihe von Variationen in der Verdauungsanatomie der verschiedenen Vögel. Nachdem dies erkannt wurde, können jedoch gemeinsame Merkmale des Verdauungstraktes der Vögel beschrieben werden.

Das prägastrische System

Der Mund der Vögel unterscheidet sich deutlich von dem der Säugetiere. Sie haben keine Zähne und ihr Kiefer wird von einem Schnabel bedeckt, der in bemerkenswert unterschiedlichen Formen vorkommt. Vögel kauen nicht wirklich, und die mechanische Zerkleinerung der Nahrung wird durch den Schnabel und den Muskelmagen bewerkstelligt.

Die Speiseröhre hat einen großen Durchmesser, besonders bei Vögeln, die große Mahlzeiten verschlucken. Das Schlucken wird durch die Ösophagusperistaltik erreicht und scheint bei den meisten Vögeln durch die Verlängerung des Halses unterstützt zu werden. Die meisten, aber nicht alle Vögel haben einen Kropf, der von einer einfachen Ausdehnung der Speiseröhre bis zu einem oder zwei Ösophagusbeuteln reicht. Je nach Kontraktionszustand des Magens wird die verschluckte Nahrung in den Kropf umgeleitet und später durch Peristaltikwellen im Kropf in den Magen befördert.

Mägen

Vögel haben einen Drüsenmagen (Proventriculus) und einen Muskelmagen (Gizzard). Der Drüsenmagen nimmt die Nahrung aus der Speiseröhre auf und sondert Schleim, HCl und Pepsinogen ab, ähnlich wie im Magen von Säugetieren. Der Muskelmagen ist scheibenförmig, sehr muskulös und enthält bei vielen Vögeln kleine Steine, die das Zerkleinern der Nahrung erleichtern. Eine der beiden Öffnungen des Magens nimmt den Nahrungsbrei aus dem Drüsenmagen auf, die andere mündet in den Zwölffingerdarm.

Ein komplexer Zyklus von Kontraktionen, an dem die beiden Mägen beteiligt sind, zwingt das Futter zwischen den beiden hin und her, zermahlt es und erhöht die Belastung durch Verdauungsenzyme. Es gibt auch eine periodische Retropulsion des Duodenalinhalts zurück in die Mägen, was wiederum vermutlich die Vermischung des Nahrungsbreis mit den Enzymen erleichtert. Eine letzte Art von Motilität wird beim Regurgitieren von Pellets aus Knochen, Haaren und Federn aus dem Magen von Greifvögeln beobachtet.

Dünndarm

Vögel haben einen Dünndarm, der dem Dünndarm von Säugetieren sehr ähnlich ist. Es gibt einen Zwölffingerdarm (Duodenum), einen Leerdarm (Jejunum) und einen Krummdarm (Ileum), wobei diese Segmente histologisch nicht so stark ausgeprägt sind wie bei Säugetieren. Der proximale Dünndarm erhält Galle von der Leber und Verdauungsenzyme von der Bauchspeicheldrüse, und die absorbierenden Epithelzellen sind im Wesentlichen mit der gleichen Batterie von Enzymen und Transportern ausgestattet wie bei Säugetieren.

Dickdarm

Der Dickdarm besteht aus einem kurzen Dickdarm und, typischerweise, einem Paar Zäpfchen. Kurze Zotten ragen in das Lumen des Dickdarms, anders als bei Säugetieren. Die Kloake ist eine erweiterte, röhrenförmige Struktur, die als gemeinsame Öffnung des Verdauungs-, Fortpflanzungs- und Harnsystems dient und sich als Schlund nach außen öffnet.

Wie bei Säugetieren ist die Hauptfunktion des Dickdarms die Aufnahme von Wasser und Elektrolyten. Die Antiperistaltik, die ihren Ursprung in der Kloake hat, ist ein auffälliges Motilitätsmuster im Dickdarm der Vögel und dient nicht nur dazu, die Ceca zu füllen, sondern auch, den Urin aus der Kloake in den Dickdarm zu spülen, um Wasser zu absorbieren. Bei einigen Vögeln scheinen die Ceca entbehrlich zu sein und können ohne offensichtlichen Schaden entfernt werden. Bei anderen Arten sind die Ceca wichtige Orte für die Fermentation, und die flüchtigen Fettsäuren, die bei der mikrobiellen Verdauung von Zellulose entstehen, tragen erheblich zum Energiebedarf bei.