Zwierzętom potrzebny jest pokarm, który:
• dostarcza energii koniecznej do utrzymania się przy życiu,
• dostarcza energii do podtrzymania procesów metabolicznych,
• dostarcza energii pracy mięśni,
• jest źródłem surowców do budowy i utrzymania ustrojowe równowagi metabolicznej,
• niezbędny jest do wzrostu i rozmnażania.
Rośliny wykorzystują energię promieniowania słonecznego i dwutlenek węgla z atmosfery do syntezy cukrów i wszystkich skomplikowanych składników, tworzących organizm roślinny. Różnorodne związki organiczne mogą dostarczać energii, lecz oprócz tego zwierzęta mają swoiste zapotrzebowanie na substancje, których same nie potrafią wytworzyć, takie jak aminokwasy i witaminy.
Zwierzęta uzyskują pokarm różnymi sposobami mechanicznymi, te z kolei determinują, jaki jego rodzaj może zdobyć i wykorzystać dane zwierzę.
Mikroskopijne glony i bakterie mogą być wchłaniane bezpośrednio do komórki. Różne organizmy, niekiedy nawet dość dużych rozmiarów, wyłapują drobne organizmy za pomocą rzęsek. Nieliczne zwierzęta zwłaszcza osłonice i niektóre ślimaki wydzielają śluz, w którym grzęzną drobne cząstki pokarmu. Śluz ten następnie zostaje połknięty, a zawarte w nim pożywienie strawione.
Pobieraniem pożywienia za pomocą czułków charakteryzują się strzykwy, które zagrzebują się w mule, wystawiając czułki ponad powierzchnię. Czułki te usidlają drobne cząstki zawieszone w wodzie, a następnie od czasu do czasu są wciągane do jamy gębowej, gdzie cząstki pokarmu są z nich usuwane. U wielu różnych drobnych skorupiaków planktonowych, jak widłonogi, a także u obunogów, gąbek i małży, rozpowszechnione są różne urządzenia filtracyjne. Nieliczne spośród kręgowców, również zdobywają pokarm przez filtrowanie, chociaż ich filtry wyłapują zwykle organizmy większe niż cząstki pokarmu pobieranego przez bezkręgowce. Za zwierzęta odżywiające się przez filtrowanie uznać można także pająki – ich filtrami są pajęczyny.
Do pobierania dużych cząstek lub mas pokarmowych służy ogromna różnorodność mechanizmów i struktur. Niektóre zwierzęta wchłaniają podłoże, w którym żyją, trawiąc zawarte w nim substancje organiczne, występujące w postaci:
• drobnych, żywych organizmów,
• martwych szczątków.
Wiele zwierząt, aby uzyskać pożywienie zwykle pochodzenia roślinnego, stosuje mechaniczne sposoby, jak żucie i zeskrobywanie. Różnorodność gatunków tych zwierząt jest tak duża, że wyszczególnianie ich byłoby bezcelowe. Trzeba jedynie uwzględnić liczne owady i inne bezkręgowce, a także liczne kręgowce roślinne.
Rozpuszczona materia organiczna.
Woda morska zawiera dużą liczbę rozpuszczonych związków organicznych, lecz występują one w bardzo małych stężeniach.
Dziś możliwe jest wyeliminowanie udziału bakterii, zastosowanie coraz bardziej wyrafinowanych technik pozwoliło zaś stwierdzić, że wchłanianie jest o wiele szybsze od wypływu tych substancji. Mamy więc pewność, że liczne jamochłony, mięczaki, wieloszczety, szkarłupnie mają dodatni bilans pobierania materii organicznej z naturalnej wody morskiej.
Symbiotyczne zaopatrzenie w pokarm.
Niektóre zwierzęta bezkręgowe zawierają w swych komórkach symbiotyczne glony. Odgrywają one ważną rolę w zaopatrywaniu organizmu gospodarza w pokarm, skracając tym samym drogę między fotosyntezy a organizmem zwierzęcia, co nie byłoby osiągalne w żaden inny sposób. Z kolei glony korzystają z wytwarzanego przez organizm gospodarza amoniaku, który zostaje użyty do syntezy ich białka. Taka symbioza między zwierzęciem a rośliną występuje wśród:
• pierwotniaków,
• gąbek,
• koralowców,
• stułbiopławów,
• płazińców,
• małżów.
W trakcie tego współżycia zwierzę uzyskuje związki organiczne od żywych komórek roślinnych, nie zaś w wyniku ich zniszczenia i strawienia.
Ilość materii organicznej uzyskiwana w sposób symbiotyczny jest znaczna. Glony w organizmie stułbi zielonej oddają temu gospodarzowi aż 45 do 50% węgla związanego w procesie fotosyntezy. Izolowane glony uwalniają do środowiska węglowodany, głównie maltozę, a jej ilość zależy od pH roztworu. Glony należące do Zooxanthellae, oddzielone od swego gospodarza i inkubowane w wodzie morskiej, uwalniają pewną ilość węglowodanów, ale ich ilość zwiększa się po dodaniu homogenizowanych tkanek gospodarza.
Specyficzne potrzeby żywieniowe.
Pożywienie dostarczające odpowiedniego materiału energetycznego może być zupełnie niewystarczające jako surowiec potrzebny do wzrostu organizmu oraz budowy i utrzymania maszynerii komórkowej i metabolicznej.
Zapotrzebowanie energetyczne większości zwierząt można w pełni zaspokajać samą glukozą, która jednak ani trochę nie przyczynia się do zaspokojenia innych potrzeb pokarmowych. Istnieją trzy główne kategorie tych potrzeb:
• białka i aminokwasy,
• witaminy i substancje pokrewne,
• sole mineralne i pierwiastki śladowe.
Białka i aminokwasy.
Gdy zwierze rośnie, powstawanie i wbudowywanie białek do struktur jego organizmu jest ciągłe. W organizmie dorosłym natomiast ilość białek zwykle się nie zmienia. Dlatego może się wydawać, że z chwilą kiedy organizm osiągnie dorosłe rozmiary, dostarczanie mu w pożywieniu białka ma mniejsze znaczenie. Nie jest to jednak prawda – niedostateczne zaopatrzenie organizmu w białka prowadzi od poważnego niedożywienia.
Nie wszystkie białka mają taką samą szybkość wymiany. Raz utworzone białka strukturalne tkanki łącznej pozostają względnie stabilne w porównaniu z białkami aktywnych metabolicznie tkanek, takich jak krew, wątroba, mięśnie.
Nowe białko jest syntetyzowane z pojedynczych aminokwasów, nie zaś z częściowo rozłożonych fragmentów innych cząsteczek białka. Każdy organizm zawiera dużą ilość różnych białek, wchodzących w skład komórek i enzymów. Oprócz tego, u każdego gatunku zwierzęcia czy rośliny występują białka charakterystyczne tylko dla niego, a nawet w obrębie gatunku mają odmienne, tylko dla siebie typowe białka.
Potrzebne organizmowi aminokwasy są zwykle dostarczane przez białka pochodzenia pokarmowego, chociaż mogą być one też zastąpione mieszaniną oczyszczonych chemicznie aminokwasów w odpowiednich proporcjach. Nie jest jednak konieczne dostarczanie aminokwasów. Niektóre z nich mogą powstawać w organizmie z innych aminokwasów, lecz niektóre nie mogą być w ustroju tworzone i muszą być dostarczane w pożywieniu. Są to aminokwasy niezbędne.
Wszystkie białka zwierzęce pochodzą ostatecznie – bezpośrednio lub pośrednio – z roślin lub drobnoustrojów. Dotyczy to nawet białek tworzonych z amoniaku lub z mocznika w żwaczu zwierzęcia przeżuwającego, ponieważ synteza ta nie zachodzi bez pomocy drobnoustrojów. Mikrobiologiczna synteza białek w żwaczu pociąga za sobą istotne następstwa, powodując, że przeżuwacze są niezależne pokarmowo od wszystkich niezbędnych aminokwasów wytwarzanych przez drobnoustroje.
Witaminy.
Zapotrzebowanie na witaminy nie jest jednakowe u wszystkich zwierząt. Na przykład kwas askorbinowy, u większości ssaków powstaje w organizmie, jednak ludzie, nietoperze i świnka morska muszą otrzymywać go w pożywieniu. Istnieje uderzająca różnica w zdolności do syntezy cholesteroli łatwo wytwarzanego u kręgowców. U ludzi cholesterol uważany jest za substancję niepożądaną, ponieważ jego obecność w organizmie wiąże się z rozwojem cukrzycy.
Często ważnym źródłem witamin są organizmy symbiotyczne. Na przykład witamina K, niezbędna do utrzymania prawidłowej krzepliwości krwi u kręgowców, jest wytwarzana przez bakterie w przewodzie pokarmowym ssaków. Symbiotyczna synteza witamin ważna jest szczególnie u przeżuwaczy, które nie wymagają kilku witamin z grupy B.
Sole mineralne i pierwiastki śladowe.
Cztery najbardziej pospolite pierwiastki:
• tlen,
• węgiel,
• wodór,
• azot
stanowią 96% całkowitej masy zwierzęcia. Kolejnych siedem, najobficiej występujących pierwiastków:
• wapń,
• fosfor,
• potas,
• siarka,
• sód,
• chlor,
• magnez
stanowią pozostałe 4%.
Woda i organiczne cegiełki wchodzące w skład organizmu – białka, kwasy nukleinowe, tłuszcze i węglowodany – zawierają większość tlenu, wodoru, węgla i azotu z dodatkiem części siarki i fosforu. Związki mineralne szkieletu wraz z jonami rozpuszczalnymi stanowią pozostałe kilka procent. Ilościowo najważniejszymi jonami w organizmie zwierząt są: sodowy, potasowy, chlorkowy, wodorowęglanowy.
Oprócz wymienionych pierwiastków występuje w organizmach zwierząt jeszcze wiele innych, mających znaczenie fizjologiczne, choć brak rozstrzygających dowodów na ten temat. Niektóre z tych pierwiastków są silnie trujące, lecz mimo to mogą być niezbędne w ilościach śladowych. Ponadto nie ma obecnie powodu, aby sądzić, że wszystkie zwierzęta mają jednakowe zapotrzebowanie na pierwiastki śladowe.
