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トナカイのおなら：北極の反芻動物、地衣類、そしてメタン

トナカイはサンタのそりを引くだけの存在ではありません。厳しい北極に適応した反芻動物として、彼らは生きた発酵タンクであり、その消化ガスは極北の炭素循環で驚くほど大きな役割を果たしています。

四つの部屋を持つガス工場

トナカイは牛や羊と同じく反芻動物で、その胃は第一胃（ルーメン）、第二胃、第三胃、第四胃の四つの部屋に分かれています。第一胃は巨大な発酵室で、数十億もの細菌、原生動物、菌類が、トナカイ自身では消化できない硬い植物繊維を分解します。この微生物群はトナカイがエネルギーとして吸収する脂肪酸を放出しますが、同時に大量のガス、とりわけ二酸化炭素とメタンも生み出します。メタン生成古細菌と呼ばれる特殊な微生物が、発酵の余りとして生じた水素と二酸化炭素を結びつけてメタンに変えます。トナカイは半分発酵した食物を吐き戻し、反芻としてもう一度噛み、再び飲み込むことで、この仕組み全体を回し続けます。その結果、排出しなければならない消化ガスが絶えず生じ、慎ましいトナカイもまた、控えめながら本物のツンドラのメタン生産者となるのです。

地衣類：ガスを形づくる冬の燃料

トナカイが多くの家畜と異なる点は、その冬の食事にあります。雪が草や低木を覆うと、トナカイは雪を掘り返して地衣類、とりわけ淡く枝分かれした「トナカイゴケ」（ハナゴケ属の一種）にたどり着きます。地衣類は変わった食べ物で、発酵しやすい炭水化物に富む一方でタンパク質は非常に乏しく、トナカイはリケナーゼのような酵素と腸内微生物を備えているため、他の草食動物なら飢えてしまう環境でもこれを利用できます。この独特な食事は第一胃の発酵のあり方を変え、動物がタンパク質豊富な草、スゲ、キノコ、葉に切り替える夏と比べて、生じるメタン量を変化させます。したがって腸内微生物叢の季節的な変動により、ガスの排出量は一定ではなく、凍てついた大地が与えるものに応じて北極の一年を通じて増減するのです。

トナカイのメタンと北極の気候

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閉じ込めるため、北極温暖化を研究する科学者はあらゆる発生源に注目します。トナカイ一頭が出すメタンは、体が小さく食べる量も少ないため乳牛よりずっと少ないものの、北半球には野生と半家畜化を合わせて数百万頭のトナカイやカリブーがいます。ノルウェー、スウェーデン、フィンランドの研究者は、これらの動物を地域の温室効果ガス収支に組み込むため、トナカイのメタン排出量を測定してきました。北極は世界平均の数倍の速さで温暖化しているため、この数字は重要であり、融ける永久凍土から放牧される群れまで、あらゆる寄与を理解することが地域の未来を予測する助けになります。トナカイの排出量は工業的な発生源に比べれば小さいものの、ツンドラの入り組んだ炭素物語における、確かで測定可能な一本の糸なのです。

げっぷ、おなら、そして根強い誤解

トナカイのおならを温室効果への寄与の原因だと考えたくなりますが、真実はもっと上品です。反芻動物では、メタンの圧倒的大部分、しばしば九割以上と見積もられる量が、反対側の端からではなく、げっぷ（噯気）として口から出ていきます。第一胃で生じたガスは上昇し、動物が反芻する際に放出されるので、トナカイの気候への足跡は主にげっぷであって、おならではありません。本物のおならも腸のより先の発酵によって生じますが、それは副次的な経路にすぎません。トナカイはサーミのような北極の人々によって何千年も飼育され、彼らはこの動物を熟知しており、現代科学はその古い関係に細部を加えただけで、あらゆるトナカイの内側でうなりを上げる、忙しくガスに満ちた微生物のエンジンを明らかにしたのです。

知っていましたか？

豆知識

トナカイを北極の冬に養う「トナカイゴケ」は実はコケではなく地衣類、すなわち菌類と藻類の共生体であり、それを発酵させる微生物こそが、この奇妙な食べ物を最終的にガスへと変えているのです。

出典

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