Hva er vommen?

Vommen er en mage-lignende struktur i fordøyelsessystemet til visse dyr som er karakterisert som et pre-fordøyelseskammer der kritisk symbiotiske mikroorganismer lever for å starte nedbrytningen av dyrets spesifikke kosthold. Dyr som har denne anatomien kalles ofte et punch, ofte kalles drøvtyggere, og de fleste er planteetere som har behov for karbohydrat i kosten tilveiebringes av planter som er vanskelige å fordøye. Mye er velkjent om de forskjellige organismer som bor i en vomma og deres kjemiske roller i fordøyelsesprosessen, delvis fordi mange drøvtyggere, som kyr og sauer, er viktige kommersielle husdyr i mange deler av verden.

"Reticulorumen" er betegnelsen gitt til det første indre organet i en drøvtyggers fordøyelseskanal. Den er vanligvis veldig stor - vommen til en ku kan ha mer enn 25 liter (94,6 liter) - og det sammenhengende retikulumkammeret er omtrent en tidel så stort. Selv om den indre foringen til de to er forskjellig, har de en enestående funksjon - å lagre tygget plantestoff mens billioner av bakterier, encellede protosoer og andre mikrober bryter det ned, både for eget forbruk og for verten.

Når gress og andre planter er tygget delvis med spytt og svelges ned i spiserøret i halsen, presser muskelbølgesammensetninger av vommen saken videre inn i reticulorumen, som fortsetter å rytmisk trekke seg sammen og dermed kverner maten. Med en full tarm vil dyret typisk hvile, gjenoppta, tygge på nytt og svelge igjen det inntatte materialet i en prosess som kalles drøvtygging, ofte kalt "tygging av søkk." Dette gjentas på lang tid, med noen storfe som bruker så mye som seks timer i døgnet kontinuerlig. Når maten er tilstrekkelig brutt, blir maten ført videre til et kammer kalt omasum, som pumper det til dyrets sanne mage, et lite kammer kalt abomasum.

Vommen fungerer på en måte ganske analogt med en gartneres kompostbakke. Innenfor det er en matte med fibrøse planteklemmer sammensatt av en stor mengde cellulose, en lang kjede med sukkermolekyler som brytes fra hverandre av et enzym kalt cellulase, som skilles ut av bakterier. Noen av disse blir konsumert av bakteriene, og ytterligere bakterier bruker de enkle sukkeretene for å starte gjæring, og bryte planteproteiner ned i fettsyrer, for eksempel aminosyrelaktatet som er nødvendig for vertsdyrets melkeproduksjon. Noen av disse essensielle næringsstoffene tas opp av retikulorumens kapillærforing direkte i blodomløpet.

Flere arter av bakterier er involvert, kategorisert som fibrolytisk, amylolytisk og proteolytisk, basert på fordøyelsen av henholdsvis komplekse karbohydrater, enkle sukkerarter og proteiner. Encellede protozoer fordøyer alle tre, først og fremst ved å konsumere bakterier. Sopp er mindre tallrike, men er viktige for å bryte de kjemiske bindingene mellom cellulose og de ikke-karbohydratunderlagene til planter. Rundt 3 prosent av den mikrobielle massen er archaea, en type anaerobe bakterier som metaboliserer hydrogen og karbondioksidavfall fra de andre organismer til metan. Sammen med det til slutt flytende plantematerialet blir mange av disse mikroorganismer også uunngåelig fordøyd av drøvtyggerverten for vitaminer, mineraler og annet næringsinnhold.

Rumenmetabolisme er en effektiv måte å utvinne sukkerenergien i karbohydratene i et cellulosediett. Drøvtyggere dyr har symbiotiske gastriske mikrober som produserer de nødvendige enzymer og får tilført næringsstoffene og miljøet som er nødvendige for at de skal vokse og formere seg. Den mikrobielle anaerobe respirasjonen og gjæringen av dietten har imidlertid et uønsket biprodukt. Det er anslått at en enkelt ku puster ut 74 liter liter drivhusgassmetan hver dag gjennom en prosess som kalles utbrudd, ellers kjent som burping.