La fermentación del intestino posterior es un proceso digestivo que se observa en herbívoros monogástricos (animales con un estómago simple y de una sola cámara ). La celulosa se digiere con la ayuda de bacterias simbióticas . [1] La fermentación microbiana se produce en los órganos digestivos que siguen al intestino delgado : el intestino grueso y el ciego . Ejemplos de fermentadores del intestino posterior incluyen proboscidios y ungulados grandes con dedos impares , como caballos y rinocerontes , así como animales pequeños como roedores , conejos y koalas . [2] Por el contrario, la fermentación del intestino anterior es la forma de digestión de la celulosa que se observa en rumiantes como el ganado vacuno , que tiene un estómago de cuatro cámaras, [3] así como en perezosos , macrópodos , algunos monos y un ave, el hoatzin . [4]
Los fermentadores del intestino posterior generalmente tienen un ciego y un intestino grueso que son mucho más grandes y complejos que los de un fermentador del intestino anterior o medio . [1] La investigación sobre pequeños fermentadores de ciego, como ardillas voladoras , conejos y lémures, ha revelado que estos mamíferos tienen un tracto gastrointestinal entre 10 y 13 veces la longitud de su cuerpo. [5] Esto se debe a la alta ingesta de fibra y otros compuestos difíciles de digerir que son característicos de la dieta de los herbívoros monogástricos. [6]
Los alimentos fácilmente digeribles se procesan en el tracto gastrointestinal y se expulsan como heces normales. Pero para obtener nutrientes de la fibra difícil de digerir, algunos fermentadores del intestino posterior más pequeños, como los lagomorfos (conejos, liebres, pikas), fermentan la fibra en el ciego (en la unión del intestino delgado y grueso) y luego expulsan el contenido como cecotropos . que son reingeridos ( cecotrofia ). Luego, los cecotropos se absorben en el intestino delgado para utilizar los nutrientes. [6]
Este proceso también es beneficioso al permitir la restauración de la población de microflora o flora intestinal . Estos microbios se encuentran en el tracto gastrointestinal y pueden actuar como agentes protectores que fortalecen el sistema inmunológico . Los pequeños fermentadores del intestino posterior tienen la capacidad de expulsar su microflora, lo que resulta útil durante los actos de hibernación , estivación y letargo .
Si bien la fermentación del intestino anterior generalmente se considera más eficiente y los animales monogástricos no pueden digerir la celulosa tan eficientemente como los rumiantes, [1] la fermentación del intestino posterior permite a los animales consumir pequeñas cantidades de forraje de baja calidad durante todo el día y así sobrevivir en condiciones en las que los rumiantes podrían no ser capaces. para obtener una nutrición adecuada a sus necesidades. Los fermentadores del intestino posterior pueden extraer más nutrientes de pequeñas cantidades de alimento. [7] Los grandes fermentadores del intestino posterior se alimentan a granel: ingieren grandes cantidades de alimentos bajos en nutrientes, que procesan más rápidamente de lo que sería posible para un fermentador del intestino anterior de tamaño similar. El alimento principal en esa categoría es el pasto, y los herbívoros se desplazan largas distancias para aprovechar las fases de crecimiento del pasto en diferentes regiones. [8]
La capacidad de procesar alimentos más rápidamente que los fermentadores del intestino anterior les da a los fermentadores del intestino posterior una ventaja en tamaños corporales muy grandes, ya que pueden acomodar ingestas de alimentos significativamente mayores. Los megaherbívoros más grandes existentes y prehistóricos , los elefantes y los indricoterios (un tipo de rinoceronte), respectivamente, han sido fermentadores del intestino posterior. [9] El estudio de las tasas de evolución de una mayor masa corporal máxima en diferentes grupos de mamíferos terrestres ha demostrado que el crecimiento más rápido de la masa corporal a lo largo del tiempo se produjo en los fermentadores del intestino posterior ( perisodáctilos , roedores y probóscidos ). [10]
Los fermentadores del intestino posterior se subdividen en dos grupos según el tamaño relativo de varios órganos digestivos en relación con el resto del sistema: los fermentadores colónicos tienden a ser especies más grandes, como los caballos, y los fermentadores cecales son animales más pequeños, como los conejos y los roedores. [2] Sin embargo, a pesar de la terminología, los fermentadores colónicos, como los caballos, hacen un uso extensivo del ciego para descomponer la celulosa. [11] [12] Además, los fermentadores colónicos suelen tener un intestino grueso proporcionalmente más largo que el intestino delgado, mientras que los fermentadores cecales tienen un ciego considerablemente agrandado en comparación con el resto del tracto digestivo.
Además de los mamíferos, varios insectos también son fermentadores del intestino posterior, el mejor estudiado de los cuales son las termitas , que se caracterizan por una "barriga" agrandada del intestino posterior que también alberga la mayor parte de la microbiota intestinal. [13] La digestión de las partículas de madera en las termitas inferiores se logra dentro de los fagosomas de los flagelados intestinales, pero en las termitas superiores libres de flagelados, esto parece ser logrado por bacterias asociadas a la fibra. [14]