Wiederkäuen

Wiederkäuer
Weißwedelhirsch (Odocoileus virginianus)
Systematik
Reihe: Landwirbeltiere (Tetrapoda) Klasse: Säugetiere (Mammalia) Unterklasse: Höhere Säugetiere (Eutheria) Überordnung: Laurasiatheria Ordnung: Paarhufer (Artiodactyla) Unterordnung: Wiederkäuer
Wissenschaftlicher Name
Ruminantia
Scopoli, 1777
Familien
Hirschferkel (Tragulidae) Stirnwaffenträger (Pecora) Giraffenartige (Giraffidae) Moschushirsche (Moschidae) Gabelhornträger (Antilocapridae) Hirsche (Cervidae) Hornträger (Bovidae)

Magen eines Kalbs: m - Ende der Speiseröhre, v - Pansen, n - Netzmagen, b - Blättermagen, l - Labmagen, t - Beginn des Dünndarms

Wiederkäuer (Ruminantia) sind eine Unterordnung der Paarhufer (Artiodactyla). Sie sind Pflanzenfresser und besitzen einen mehrteiligen Wiederkäuermagen, der es ihnen durch mikrobielle Verdauung ermöglicht, auch solche Kohlenhydrate als Nahrung zu nutzen, die für andere Säugetiere mit nur einem Magen (Monogastrier) unverdaulich sind (beispielsweise Zellulose). Außer den Wiederkäuern sind auch andere Pflanzenfresser wie Kängurus, Schlankaffen, Pferde und Hasenartige in der Lage, Zellulose mit Hilfe von Mikroorganismen zu verdauen, jedoch im Dickdarm, was für die Verwertbarkeit von mikrobiellem Protein eine weitere Passage durch den Verdauungstrakt nötig macht (Caecotrophie).

Der Ausdruck 'Wiederkäuer' kommt daher, dass der vorverdaute Nahrungsbrei in Ruhephasen des Tieres hochgewürgt und nochmals zerkaut wird, bevor die mechanisch weiter zerkleinerte Nahrung erneut verschluckt und der eigentlichen Verdauung zugeführt wird.

Bau des Magens

Der Wiederkäuermagen besteht meist aus vier Abschnitten: Der Labmagen (Abomasum) entspricht dem einhöhligen Magen der Monogastrier. Vorgeschaltet finden sich drei Vormägen, bei denen es sich um unterschiedlich differenzierte Abschnitte der Speiseröhre handelt: Pansen (auch: Zottenmagen, Rumen), Netzmagen (auch: Haube, Retikulum) und Blättermagen (auch: Buchmagen, Psalter, Omasus). Der Pansen wiederum besitzt einen Vorhof, der auch als Schleudermagen bezeichnet wird. Dieser kann auch separat gezählt werden, wodurch sich die Zahl der Vormägen auf vier bzw. die der Mägen auf fünf erhöht. Gelegentlich werden auch Pansen und Netzmagen funktionell zum Reticulorumen zusammengefasst.

Beim Grasen wird die Pflanzennahrung lediglich grob zerkaut und verschluckt. Sie gelangt dann über den Schleudermagen in den Pansen. Im Pansen, aber auch in den anderen Vormägen, leben zahlreiche Mikroorganismen wie Bakterien, Protozoen und Hefen, mit denen der Nahrungsbrei gut vermischt wird. Die Mikroorganismen sind in der Lage, die meisten Kohlenhydrate zu Stoffen abzubauen, die von der Pansenwand resorbiert werden können. Bei diesem Fermentation genannten Vorgang werden auch Kohlenhydrate aufgeschlossen, die für andere Tierarten unverdaulich sind (beispielsweise Zellulose), so dass sie der Wiederkäuer aufnehmen und energetisch verwerten kann. Die bei der Fermentation freiwerdenden Gase (vor allem Kohlendioxid und Methan) sammeln sich im Netzmagen, bis sie durch den Ruktus (Rülpsen) an die Umwelt abgegeben werden. Die Proteinsynthese der Mikroorganismen wird durch mit dem Speichel oder vom Pansen ausgeschiedenen oder auch zugefütterten Harnstoff angeregt, sodass Wiederkäuer gänzlich ohne zugeführte Aminosäuren auskommen können ^[1].

Der Nahrungsbrei wird nun zur weiteren Zerkleinerung und Durchmischung zwischen Pansen und Netzmagen hin- und herbewegt, bevor er durch Kontraktionen des Netzmagens und Schleudermagens und durch rückwärts laufende peristaltische Wellen der übrigen Speiseröhre in kleinen Portionen wieder in die Mundhöhle befördert wird. Die Nahrung wird hier durch weiteres Zerkauen (Wiederkäuen) noch feiner zerkleinert, bevor sie erneut verschluckt wird.

Der Netzmagen übt eine "Sortierfunktion" aus, die große und grob zerkleinerte Nahrungsbestandteile zurückhält und kleine Partikel in den Blättermagen weiter transportiert. Dort wird der Nahrungsbrei durch Kontraktion zwischen den "Blättern" ausgepresst und das Wasser resorbiert, was den Nahrungsbrei eindickt und dafür sorgt, dass die Verdauungssekrete im nachfolgenden Labmagen weniger verdünnt werden. Schließlich wird der Nahrungsbrei in den Labmagen transportiert, wo - wie auch bei den Monogastriern - der pH-Wert durch Sekretion von Salzsäure gesenkt wird und die Verdauung, vor allem von Eiweißen und Fetten, durch körpereigene Enzyme erfolgt. Dort werden auch Eiweiße aus den im Nahrungsbrei befindlichen Mikroorganismen freigesetzt, die im sich anschließenden Dünndarm resorbiert werden.

Durch die lange Aufenthaltszeit der Nahrung im Wiederkäuermagen, die dort ständig vermischt und schließlich auch eingedickt wird, bilden sich häufig Bezoarsteine. Bei diesen 'Magensteinen' handelt es sich um verschluckte Haare und Pflanzenfasern, die sich zusammenballen und verkleben und schließlich immer härter werden.

Systematik

Man kann die Wiederkäuer in zwei Gruppen einteilen:

• Die Hirschferkel (Tragulidae) sind die urtümlichste Gruppe. Bei ihnen fehlt der Blättermagen.
• Die Stirnwaffenträger (Pecora) haben stets den oben beschrieben vierkammerigen Magen. Namensgebendes Merkmal sind die bei diesen Tieren meist vorhandenen Stirnwaffen. Sie lassen sich in fünf Familien aufteilen:
  • Giraffenartige (Giraffidae)
  • Moschushirsche (Moschidae)
  • Gabelhornträger (Antilocapridae)
  • Hirsche (Cervidae)
  • Hornträger (Bovidae)

Tiere mit ähnlichem Verdauungssystem

Unabhängig von den Wiederkäuern haben einige andere Tiergruppen ebenfalls einen gekammerten Magen entwickelt, mit dem sie die Nahrung auf fast dieselbe Weise verdauen. Dazu zählen die Kamele, die Flusspferde, die Nabelschweine, die Faultiere, die Schlank- und Stummelaffen und die Kängurus. Der Hoatzin verdaut ähnlich wie Wiederkäuer, jedoch sind hier das untere Ende der Speiseröhre und der Kropf zu Vormägen umgebildet.^[2]

Die Wale sind mit den Flusspferden verwandt und haben von ihren landlebenden Vorfahren den gekammerten Magen geerbt. Ihr Magen funktioniert jedoch nicht als Wiederkäuermagen, da sie sich von tierischer Nahrung ernähren. Grauwale, Grönlandwale und Zwergwale nutzen Bakterien, um das Chitinskelett des Krills zu verdauen. ^[2]

Quellen

1. ↑ Forschungsbericht der Uni Bonn: http://www.usl.uni-bonn.de/pdf/Forschungsbericht%20122.pdf
2. ↑ ^{a b} C. EDWARD STEVENS AND IAN D. HUME: Contributions of Microbes in Vertebrate Gastrointestinal Tract to Production and Conservation of Nutrients. PHYSIOLOGICAL REVIEWS Vol. 78 No. 2 April 1998, pp. 393-427

Weblinks

Anatomie und Funktion des Verdauungstrakts der Wiederkäuer auf www.tierklinik.de