L'adaptation qui permet à de nombreux mammifères de sabots de décomposer la cellulose des parois cellulaires végétales en nutriments qu'ils peuvent utiliser et absorber est un système digestif spécialisé appelé rumen. Le rumen est un grand compartiment musclé de l'estomac trouvé chez les mammifères sabotés appelés ruminants, tels que les vaches, les moutons et les cerfs. Le rumen abrite des milliards de micro-organismes, notamment des bactéries, des protozoaires et des champignons, qui fonctionnent ensemble pour digérer la cellulose et d'autres matériaux végétaux complexes.
Voici comment fonctionne le rumen:
1. Ingestion:Les ruminants avalent des matériaux végétaux tels que les herbes, les feuilles et les tiges, qui sont stockées dans le rumen.
2. Fermentation:les micro-organismes du rumen produisent des enzymes qui décomposent la cellulose en sucres plus simples, acides gras et autres nutriments. Ces micro-organismes ferment le matériel végétal, utilisant la cellulose et d'autres glucides complexes comme principaux sources d'énergie.
3. Rumination:les ruminants régurgitent le matériau partiellement fermenté, connu sous le nom de CUD, de retour dans la bouche pour mâcher et mélanger avec la salive. Cette dégradation physique augmente la surface du matériau végétal, ce qui la rend plus accessible aux enzymes et aux micro-organismes dans le rumen.
4. Absorption:Après une fermentation et une rumination suffisantes, le matériau partiellement digéré se déplace vers les compartiments suivants du système digestif du ruminant, y compris le réticulum, l'omasum et l'abomasum. Ici, les nutriments libérés par la fermentation microbienne, tels que les acides gras volatils, les acides aminés et les vitamines, sont absorbés dans la circulation sanguine.
5. Synthèse des protéines microbiennes:les micro-organismes du rumen synthétisent également la protéine microbienne en utilisant l'azote à partir du matériel végétal et de l'urée recyclé des reins. Les protéines microbiennes contribuent de manière significative à l'approvisionnement en protéines du ruminant et sont une partie essentielle de leur alimentation.
Le rumen permet aux ruminants d'obtenir des nutriments à partir de régimes à base de plantes qui seraient autrement indigestes pour de nombreux autres animaux. Cette adaptation a permis aux ruminants de remplir un créneau vital dans les écosystèmes en tant qu'herbivores, jouant un rôle crucial dans le cycle des nutriments et la rupture de la matière végétale dans divers habitats naturels.