Comparative Physiology of the Vertebrate Digestive System

Comparative Physiology of the Vertebrate Digestive System pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Cambridge Univ Pr
作者:Stevens, C. E./ Hume, Ian D.
出品人:
页数:420
译者:
出版时间:2004-11
价格:$ 99.44
装帧:Pap
isbn号码:9780521617147
丛书系列:
图书标签:
  • Comparative Physiology
  • Vertebrate Physiology
  • Digestive System
  • Animal Physiology
  • Physiology
  • Zoology
  • Biology
  • Gastrointestinal Physiology
  • Evolutionary Physiology
  • Comparative Anatomy
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具体描述

This book is useful for anyone interested in the basic structural and functional characteristics of the digestive system and how these vary among vertebrate groups and species. It discusses all of the major aspects of nutrition, anatomy and physiology in all of the major groups of vertebrates. It contains numerous figures and tables to aid in their comparison, including many illustrations of gastrointestinal tracts of vertebrates prepared so as to allow for direct comparison. The terminology of scientific specialties and sub-specialties is defined and animals are referred to by both their common and scientific names. Relationships between digestive strategies and the diet and environment are discussed throughout the text, and brought together in a chapter on the evolution of the digestive system. The final chapter offers a brief summary of the major concepts and suggests future directions for research.

比较脊椎动物消化系统生理学 图书简介 本书旨在全面而深入地探讨脊椎动物消化系统的结构、功能及其在不同物种间的适应性演化。它不仅仅是一本描述性的教科书,更是一部将形态学、生理学、生物化学和生态学视角融为一体的综合性专著,致力于阐明消化过程在维持生命活动和驱动物种适应性中所扮演的核心角色。 本书的结构设计遵循从基础到高级,从通用到特化的原则。第一部分奠定了比较生理学研究的理论基础,概述了消化系统的基本生理学原理,包括能量需求、营养物质的吸收限制以及消化效率的生态学意义。我们强调了体型、新陈代谢率和食性(营养生态位)如何共同塑造消化道的解剖结构和生理特性。 第一部分:基础与通用机制 本书首先深入探讨了脊椎动物消化过程的通用化学和物理基础。我们详细分析了碳水化合物、蛋白质和脂质消化的酶促反应机制,包括对不同物种间关键消化酶(如淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶)活性谱和调控机制的比较研究。重点讨论了pH梯度在消化道各区域(口腔、胃、小肠)的功能性分化,以及酸碱平衡在维持酶活性和防止自我消化的精妙调控。 在物理消化方面,本书详述了咀嚼、蠕动和段化等运动学过程。我们引入了流体力学模型来分析食糜在不同动物消化道中的传输速率和混合效率,并探讨了神经内分泌系统(如胃肠肽类激素)如何精确地协调这些复杂的运动。 第二部分:不同脊椎动物类群的适应性演化 本书的核心价值在于其对脊椎动物主要类群——鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳动物——消化系统特化的系统性比较。 鱼类:水生环境的挑战与机遇 针对鱼类的章节,我们聚焦于水生生活的独特性。详细阐述了软骨鱼类(如鲨鱼)与硬骨鱼类消化道在结构上的差异,特别是肠道长度、螺旋瓣结构(在软骨鱼中)以及肝脏在营养物质代谢中的中心地位。我们探讨了食藻鱼类、肉食性鱼类和滤食性鱼类在鳃器官和肠道微生物群落上的显著差异。特别关注了鲈形目鱼类对低氧环境下的消化耐受性,以及它们如何利用消化道吸收水溶性维生素和矿物质的机制。 两栖动物:变态发育的生理鸿沟 两栖动物的消化系统部分着重于其独特的生活史阶段:水生幼体(蝌蚪)和陆生成体。我们对比分析了蝌蚪依赖植食性消化系统向成体肉食性消化系统转化的过程,包括胃酸分泌能力的剧烈变化、肠道菌群的重组以及消化酶谱的重编程。书中还涵盖了皮肤呼吸对水代谢和营养吸收的影响,以及皮肤对某些外源性化合物(如毒素)的吸收如何与消化道功能相互作用。 爬行动物:代谢效率与环境温度依赖性 爬行动物的章节突出了它们作为变温动物的生理适应。我们详细考察了不同食性(植食性、肉食性、杂食性)在蜥蜴、蛇类和龟鳖类中的消化道形态差异,例如蛇类为适应单次大量进食而发展出的高度可扩张的胃和肠道。重点讨论了环境温度($T_e$)对消化酶活性、食糜转运时间和营养吸收效率的决定性影响,并结合消化道的组织学研究,解释了爬行动物如何通过行为热调节来优化消化功能。 鸟类:飞行对消化系统的限制与优化 鸟类的消化系统是适应高能量需求和轻量化要求的典范。本书详细解析了食道的嗉囊在食物储存和初步软化中的作用。对肌胃(砂囊)的结构和功能进行了深入探讨,分析了其作为物理研磨器的效率,以及不同鸟类(如食谷鸟与猛禽)砂囊内砂粒组成的生态学意义。我们对比了反刍性鸟类(如鸽子)和非反刍性鸟类在营养物质利用上的差异,并探讨了快速排泄系统对消化过程的生理制约。 哺乳动物:复杂化与专业化 哺乳动物部分最为详尽,分为非反刍动物和反刍动物两大系统进行深度对比。 对于非反刍动物(如食虫目、啮齿目、食肉目和灵长类),我们着重于小肠绒毛和微绒毛的形态功能,以及胰腺分泌物和胆汁在乳化及中和中的精确调控。肉食动物胃酸分泌的极高强度和酸性环境被单独分析,以解释对高蛋白饮食的适应。 反刍动物(牛、羊等)的章节深入剖析了瘤胃微生物群落的复杂性,这是异源性纤维素消化的关键。我们详细描述了瘤胃的四室结构,从瘤胃到皱胃的物质转运机制,以及挥发性脂肪酸(VFA)的产生、吸收和全身代谢命运。对氮代谢(如尿素循环在瘤胃中的作用)的讨论,突显了微生物在宿主营养供应中的独特地位。 第三部分:跨物种的调控与未来方向 最后一部分将视角提升至宏观层面。我们探讨了消化系统的发育生物学和再生能力,特别是胃肠道干细胞的命运决定。对肠道微生物组(Microbiome)与宿主生理之间复杂互作的比较研究被置于重要位置,分析了微生物在能量提取、维生素合成以及宿主免疫系统成熟中的跨物种保守性和特异性。 本书还讨论了环境因素(如污染和气候变化)对不同脊椎动物消化效率和健康的影响。通过整合最新的分子生物学、蛋白质组学和代谢组学数据,本书力求提供一个动态、全面的脊椎动物消化生理学框架,为理解生命适应性和生物能源转化提供坚实的科学基础。

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读后感

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用户评价

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翻开这本书时,我本以为会陷入一堆晦涩难懂的术语和复杂的生化通路描述中,然而,这本书的叙述方式却出乎我的意料。它更像是一部融合了地质学时间尺度和显微镜下精细观察的史诗。作者似乎有着一种独特的魔力,能够将那些原本冰冷的数据和结构图谱,转化成鲜活的生命故事。特别是关于不同生态位下消化效率权衡的章节,简直让人拍案叫绝。它没有简单地堆砌实验数据,而是巧妙地将环境压力、营养获取和器官成本之间的微妙平衡娓娓道来。我特别喜欢它在比较不同营养模式——比如食虫、食草和肉食——时所采用的对比分析法。这种结构安排使得读者可以清晰地追踪特定功能需求是如何塑造消化道这艘“生命之舟”的。读完之后,我对那些习以为常的进食行为,都多了一层敬畏的理解,仿佛看到了食物在不同生物体内经历的漫长而奇妙的旅程。

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阅读体验上,这本书给我的感觉是沉稳而可靠,就像一座设计精良的博物馆,陈列着自然界最精妙的工程作品。作者的语言风格偏向于学术性的清晰与精确,但又恰到好处地融入了对生命过程的赞美。我最欣赏它处理“变异性”的方式。它没有把脊椎动物消化系统看作一个固定的模板,而是将其描绘成一个动态的、充满权衡和妥协的系统。例如,在阐述不同物种如何处理纤维素时,作者不仅描述了共生菌的作用,还详细对比了不同反刍和假反刍动物的结构差异,这种多角度的剖析令人信服。这本书的配图虽然不多,但每一张图都经过精心选择,直击要害,极大地辅助了对复杂内部结构的理解。它成功地将宏观的形态学、中观的器官功能和微观的细胞适应性编织成一张无缝的知识网络,是深入理解生命体如何持续高效运转的必备参考。

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这是一本绝对需要细细品读的书,它不适合那些追求快速结论的读者。我不得不承认,初读时,某些关于代谢废物处理和能量循环效率的章节,需要我反复回溯和查阅背景资料。但正是这种挑战性,才体现了其内容的深度和广度。作者对于“保守性”与“趋同演化”的讨论极具洞察力,他清晰地界定了哪些基础生理过程是跨越物种的铁律,而哪些又是特定环境下的“创新设计”。我特别欣赏它对消化道微生物群落作用的探讨,这部分内容紧跟当前生物学前沿,显示出作者对该领域的长期关注。整本书的论证风格严谨,论据扎实,每一次结论的得出都建立在大量的、跨学科的证据之上。它不是一本轻松的读物,但对于任何想在脊椎动物生物学领域有所建树的人来说,这本书提供了一个无可替代的、坚实的知识基石。

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老实说,我之前对这类偏向描述性的生理学书籍总是抱持着一种“可能很有用,但读起来会很累”的心态。但这本书彻底颠覆了我的固有印象。它的结构布局极具逻辑性,每一章节的过渡都非常自然,仿佛是沿着一条精心规划的进化路径在行走。最让我印象深刻的是作者对特定生理机制的深度挖掘,比如不同物种胃酸分泌的调控机制,以及肠道绒毛和微绒毛在吸收效率上的微小但关键的差异。作者似乎不满足于仅仅停留在器官层面的描述,而是不断追问其背后的调控网络和进化压力。阅读过程中,我感觉自己像是在一位知识渊博的向导带领下,穿梭于不同生物的体内世界,每一次停顿都伴随着一次深入的知识启迪。这本书的价值不仅仅在于知识的传授,更在于它激发了读者对生命复杂系统设计哲学的好奇心和探索欲。

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这本厚重的著作,表面上看,似乎只是对脊椎动物消化系统的枯燥罗列,但深入阅读后,我才意识到它远不止于此。作者的笔触如同技艺精湛的解剖学家,细致入微地勾勒出不同类群消化器官的形态差异,从最原始的无颌鱼类到高度特化的哺乳动物,每一个细节都经过了严谨的考证。我尤其欣赏它对功能性适应的探讨。比如,书中对不同食物来源如何驱动食管、胃和小肠结构演化的论述,简直是教科书级别的范例。它不仅仅描述了“有什么”,更深层次地解释了“为什么会是这样”。阅读过程中,我常常被那种跨越数亿年进化历程的宏大叙事所震撼,那种对生命适应性的赞叹油然而生。虽然某些分子层面的讨论略显晦涩,但总体而言,它为理解动物界内部的生理多样性提供了一个坚实且引人入胜的框架。它强迫你跳出现有的单一物种视角,去思考生命体为应对生存挑战所展现出的无限创造力。

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