ヤギのおなら：好奇心旺盛な草食動物のガス・反芻・メタン
ヤギは人類が家畜化した最も古い動物のひとつで、すべての反芻動物と同じように消化ガスを大量に生み出します。そのおならは、生物学で最も精巧な発酵システムのひとつをのぞく、小さくも本物の窓です。
なぜヤギはこれほどガスの多い動物なのか
ヤギは反芻動物に属します。反芻動物とは、自前の酵素だけに頼るのではなく、微生物による発酵を通して繊維質の植物を消化する哺乳類の一群です。ヤギの胃は四つの部屋に分かれており、最大のものが第一胃（ルーメン）です。ここは巨大な発酵タンクで、何十億もの細菌、原生動物、菌類、そして古細菌が暮らしています。ヤギが草、低木、葉、樹皮を食べると、これらの微生物がセルロースやその他の硬い炭水化物を分解します。これらは動物自身の力だけでは決して消化できないものです。この発酵は避けがたく大量のガス、とりわけ二酸化炭素とメタンを放出します。ヤギは、ほかの家畜が見向きもしない木質で繊維の多い植物も喜んで食べるブラウザー（枝葉食者）なので、消化微生物は休みなく働きます。その結果、ヤギは一日中消化ガスを生み出し、犬や豚のような同じくらいの大きさの非反芻動物よりはるかに多くのガスを出します。
げっぷとおなら：ガスは本当はどこへ行くのか
意外なことに、ヤギの消化ガスの大部分はお尻からはまったく出ていきません。圧倒的に多くは、げっぷによって口から上へと吐き出されます。科学者はこれをアイ（曖気）、すなわちエラクテーションと呼びます。ヤギは第一胃の中に危険な圧力がたまるのを防ぐため、静かにほぼ絶え間なく、一時間に何度もげっぷをします。もしこの排出が妨げられると、たとえば青々としたマメ科植物を食べた後の泡状の鼓脹症などで、ガスが急速にたまり、数時間のうちに命にかかわることもあります。発酵ガスのうち、より小さな一部だけが、腸の下部で生じるガスとともに、おならとして放出されます。つまりヤギのおならは実在し、しばしば強烈に臭いますが、少数派の経路なのです。この振り分けを理解することは気候科学にとって重要です。注目を浴びるメタンは、ヤギやほかの反芻動物では主にげっぷとして出され、おならとしてではないからです。
ヤギの排出ガスの化学
ヤギが生み出すガスの混合物は、その腸内の微生物反応を映し出します。体積では二酸化炭素とメタンが主で、どちらも発酵の産物であり、またメタン生成古細菌と呼ばれる特殊な微生物が水素と二酸化炭素をメタンに変える産物でもあります。少量の水素と窒素も含まれます。メタンそのものは無臭なので、ヤギのおなら特有のにおいは、主に硫化水素のような微量の硫黄化合物に由来します。これらは腸内微生物が餌に含まれる硫黄成分を処理するときに生じます。正確な組成はヤギが何を食べるかで変わります。すばやく発酵する材料や特定の植物を多く含む餌は、メタンの排出を目立って増やしたり減らしたりします。この食餌感受性こそが、栄養学者が反芻家畜の放出するメタンを減らす実用的な方法として、飼料添加物、タンニンに富む枝葉、海藻サプリメントを研究する理由です。
ヤギ・メタン・気候という問い
一頭のヤギが出すメタンは牛よりはるかに少ないものの、ヤギは全体として重要です。世界にはおよそ十億頭のヤギがいて、しばしば乳・肉・繊維の貴重な供給源となる地域で飼われているからです。メタンは強力な温室効果ガスで、短期的には分子あたり二酸化炭素よりはるかに多くの熱をとらえます。そのため世界の反芻動物による腸内発酵は、農業由来の排出に大きく寄与しています。FAOやIPCCといった国際機関はこれらの排出を把握し、動物一頭あたりで見積もる手法を公表しています。ヤギは体が小さいぶん、牛より絶対的な排出量が少ない傾向にありますが、やせた繊維質の土地を食料に変える効率の高さゆえに、世界の農業の中心に居続けています。より良い飼料と育種によってそのメタンの足跡を減らすことは、活発に研究されている分野です。
知っていましたか？
- ヤギの第一胃には、微生物でひしめく発酵中の植物質が数リットルも収まることがあります。
- ヤギのメタンの大部分は、おならではなくげっぷから抜けていきます。
- メタンはまったくの無臭で、ヤギのガスのにおいは硫黄化合物に由来します。
- 地球上にはおよそ十億頭のヤギがいて、最も広く分布する家畜種のひとつです。
豆知識
ヤギは枝葉食への熱意がとても強く、樹皮やトゲのある低木、さらには段ボールまでかじります。その繊維のひと口ひと口が、ガスを流し続ける働き者の腸内微生物を養っているのです。
出典
- Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (2006). Livestock's Long Shadow: Environmental Issues and Options. FAO, Rome.
- Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (2013). Tackling Climate Change Through Livestock: A Global Assessment of Emissions and Mitigation Opportunities. FAO, Rome.
- Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2006). 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Volume 4: Agriculture, Forestry and Other Land Use, Chapter 10: Emissions from Livestock and Manure Management. IGES, Japan.
- Van Soest, P.J. (1994). Nutritional Ecology of the Ruminant (2nd ed.). Cornell University Press, Ithaca.
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