Biology BulletinBiology BulletinИзвестия Российской академии наук. Серия биологическая1026-34703034-5367The Russian Academy of Sciences68761410.31857/S1026347025040025ZOOLOGYЗООЛОГИЯResearch ArticleMorphofunctional specialization of the Lemming digestive tract (Lemmus lemmus и Myopus schisticolor)Морфофункциональная специализация пищеварительного тракта леммингов (Lemmus lemmus и Myopus schisticolor)NaumovaE. I.НаумоваЕ. И.
Russian Federation
einaumova@gmail.comZharovaG. K.ЖароваГ. К.
Russian Federation
einaumova@gmail.comChistovaT. Yu.ЧистоваТ. Ю.
Russian Federation
einaumova@gmail.comMironovA. D.МироновА. Д.
Russian Federation
einaumova@gmail.comSevertsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of SciencesИнститут проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАНHerzen State Pedagogical University of RussiaРоссийский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена0408202543753841507202515072025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://medjrf.com/1026-3470/article/view/687614

Functionally important structural and morphometric features of the digestive tract (DT) of representatives of two genera of lemmings, Lemmus and Myopus, as well as the kinetics of dietary fiber in their DT are considered. In lemmings, DT is adapted to the rapid assimilation of easily digestible components of plant objects and the most complete elimination of indigestible components. This digestive strategy is due to the lower capacity of the lemmings’ DT (10–14% of body mass versus 18–30% in voles), the absence of isolating structures in the stomach and the disproportionately developed colonic spiral, which performs a separator function. The predominance of small-sized food particles in the stomach as a result of chewing promotes rapid assimilation of the contents of plant cells.

Рассмотрены функционально важные структурные и морфометрические особенности пищеварительного тракта (ПТ) представителей двух родов леммингов Lemmus и Myopus, а также кинетика пищевых волокон в их ПТ. У леммингов ПТ адаптирован к быстрому усвоению наиболее питательных компонентов растительных объектов и максимально полному выведению непереваримых остатков. Такая стратегия пищеварения осуществляется благодаря меньшей вместительности ПТ леммингов (10–14% от массы тела против 18–30% у полевок), отсутствию изолирующих структур в желудке и непропорционально развитой ободочной спирали, выполняющей сепараторную функцию. Преобладание мелкоразмерных частиц корма уже в желудке способствует быстрой ассимиляции содержимого растительных клеток.

lemmingsdigestive tractmorphometrykinetics of fibersлеммингипищеварительный трактморфометриякинетика пищевых волоконИнститут проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАНSevertsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of SciencesВаршавский Ал. А., Наумова Е. И., Жарова Г. К., Чистова Т. Ю., Варшавский Ан. А. Взаимосвязь размеров тела и органов пищеварительного тракта у некоторых Myomorpha: изометрия, или аллометрия? // Изв. РАН. Сер. биол. 2017. № 4. С. 534–540. https://doi.org/10.7868/S0002332917040142Воронцов Н. Н. Неравномерность темпов преобразования органов пищеварительной системы у грызунов и принцип компенсации функций // ДАН СССР. 1961. Т. 136. № 6. С. 1494–1497.Воронцов Н. Н. Эволюция пищеварительной системы грызунов (мышеобразные). Новосибирск: Наука, 1967. 235 с.Жарова Г. К., Наумова Е. И. Пищевая специализация и особенности желудочной секреции у млекопитающих // Докл. РАН. 1984. Т. 275. № 5. С. 1256–1260.Кошкина Т. В.. Новые данные по питанию норвежского лемминга Lemmus lemmus L. // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отд. биол. 1961. Т. 66. Вып. 6: 15–32.Кошкина Т. В. Массовое появление норвежских леммингов в 1957–1959 гг. на юге Кольского полуострова и причины последующей депрессии их численности // Труды Кандалакшского государственного заповедника. Мурманск. 1970. Вып. 8: 306–311.Наумова Е. И. Функциональная морфология пищеварительной системы грызунов и зайцеобразных. М.: Наука, 1981. 262 с.Наумова Е. И., Жарова Г. К., Чистова Т. Ю., Кузнецова Т. А. Влияние копрофагии на размерный состав растительных волокон в пищеварительном тракте зайцев (Lepus europaeus и L. timidus, Lagomorpha, Leporidae) // Изв. РАН. Сер. биол. 2015. № 5. С. 503–508. https://doi.org/10.7868/S0002332915050094Наумова Е. И., Жарова Г. К., Чистова Т. Ю., Варшавский Ал. А. Ивлев Ю. Ф. Концентрация и размерный состав растительных волокон в пищеварительном тракте мышевидных грызунов // Изв. РАН. 2017. Сер биол. № 5. С. 418–426. https://doi.org/10.7868/S0002332917050083Наумова Е. И., Чистoва Т. Ю., Варшавский А. А., Жарова Г. К., Функциональная диверсификация морфологически сходных органов пищеварительного тракта у представителей Muroidea // Изв. РАН. Сер биол. 2021. № 3. С. 270–279. https://doi.org/10.31857/S0002332921020089Наумова Е. И., Чистова Т. Ю., Жарова Г. К. Результативность жевания у мелких млекопитающих-фитофагов – функция размеров тела? // Журн. Общей биол. 2024. Т. 85. № 2. С. 137–149. EDN:vvgqww, https://doi.org/10.31857/S00044459624020069Томмэ М. Ф. Корма СССР. М.: Колос, 1964. 447 с.Andreassen H. P., Bondrup-Nielsen S. A comparison of the effects of a moss diet and a varied diet on the growth of juvenile wood lemmings, Myopus schisticolor (Liljeb.) // Zeitschrift fur Saugetierkunde. 1991. V. 56. P. 378–379.Batzli G. O. Populations and energetics of small mammals in the tundra ecosystem // In Tundra Ecosystems: A Comparative Analysis. L. C. Bliss O. W., Heal, JJ. Moore (Eds). Cambridge: Cambridge University Press. 1981. P. 377–396.Batzli G. O. Responses of arctic rodent populations to nutritional factors // Oikos. 1983. V. 4. P. 396–406.Batzli G. O. Nutrition // In Biology of New World Microtus. Special Publications of the American Society of Mammalogists. R. Tamarin (Ed.). 1985. 8: 779–881.Batzli G. O. Food selection by lemmings // In The Biology of lemmings. Academ. Press.1993. Part 4. Ch. 15. P. 281–301.Batzli G. O., Cole F. R. Nutritional ecology of microtine rodents: digestibility of forage // J. Mammal. 1979. V. 60. P. 740–750.Batzli G. O., White R. G., Bunnell F. L. Herbivory: a strategy of tundra Consumers // In Tundra Ecosystems: A Comparative Analysis. L. C. Bliss, O. W. Heal, J.J. Moore (Eds). Cambridge: Cambridge University Press. 1981. P. 359–375.Behmann H. Vergleihend- und functionell-anatomishe Untersuchungen am Caecum und Colon myomorpher Nagetiere // Zeitschr. Wiss. Zool. 1973. V. 186. H.3/4. P. 173–294.Björnhag G. Separation and delay of contents in the rabbit colon // Swedish J. agric. Res. 1972. V. 2 P. 125–136.Björnhag G. Separation and retrograde transport in the large intestine of herbivores // Livest. Prod. Sci. 1981. V. 8. P. 351–360.Björnhag G. Comparative aspects of digestion in the hindgut of mammals. The colonic separation mechanism (CSM) (a rewiew) // Dtsch. Tierartztl. Wochenschr. 1987. V. 94. P. 33–36.Björnhag G., Snipes R. L., Colonic separation mechanism in lagomorph and rodent species – a comparison // Zoosyst. Evol. 1999. V. 75. P. 275–281.Björnhag G., Sperber I. Transport of various food components through the digestive tract of turkeys, geese and guinea fowls // Swedish J. agric. Res. 1977. V. 7. P. 57–66.Cranford J. A., Johnson E. O. Effects of coprophagy and diet quality on two microtine rodents (Microtus pennsylvanicus and Microtus pinetorum) // J. of Mammalogy. 1989.V. 70. P. 494–502.Harder W. Zur Morphologie und Physiologie des Blinddarms der Nagetiere // Verh. Dt. Zool. Ges. Mainz. 1949 (1950). P. 95–109.Fritz J., Streich W. J., Schwarm A., Clauss M. Condensing results of wet sieving analyses into a single data: a comparison of methods for particle size description // J. Anim. Physiol. Nutr. 2012. V. 96. P. 783–797.Kenagy G. J., Hoyt D. F. Reingestion of faeces in rodents and its daily rhythmicity // Oecologia. 1980. V. 44. P. 403–409.Kohl K. D., Stengel A., Samuni-Blank M., Dearing M. D. Effect of anatomy and diet оn gastrointestinal pH in rodents // J. Exp. Zool. Pt A. 2013. Р. 1–5.Naumova E. I., Chistova T. Yu., Zharova G. K., Kam M., Khokhlova I. S., Krasnov B. R., Clauss M., Degen A. A. Particle size reduction along the digestive tract of fat sand rats (Psammomys obesus) fed four chenopods // J. Comp. Physiol. B. 2021. V. 191. P. 831–841. https://doi.org/10.1007/s00360-021-01357-xPrins H. H.T. Why are mosses eaten in cold environments only? Oikos. 1982. V. 38. P. 374–380.Sperber I. Physiological mechanisms in herbivores for retention and utilization on nitrogenous compounds // Isotope Studies on the Nitrogen Chain. IAEA. Vienna. 1968. P. 209–219.Sperber I., Björnhag G., Ridderstrale Y. Function of proximal colon in lemming and rat // Swed. J. Agric. Res. 1983. V. 13. P. 243–256.Tast J. Will the Norwegian lemming become endangered if the climate becomes warmer? // Arctic and Alpine Research. 1991. V. 23. P. 53–60.Tullberg T. Üeber das System der Nagetiere: eine phylogenetische Studie // Uppsala: Act. Reg. Soc. Sci. 1899. 514 s.