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サイのおなら：後腸発酵する巨獣のガスの秘密

サイは現生する最大級の陸生草食動物であり、それほど大量の植物を消化すると驚くほどのガスが発生します。そのおならは、後腸発酵やメタンの化学、さらには保全科学への窓口でもあります。

サイは本当におならをするのか？

はい、しかも途方もない量です。現生する5種すべてのサイは草食で、毎日膨大な量の草、葉、若芽、小枝を食べます。大きなシロサイは一日で50キログラムをはるかに超える植物を平らげます。これほど繊維質の多い食物を消化するには、消化管に住む巨大な微生物群集が欠かせず、これらの微生物が植物繊維を分解する際にガスを放出します。その避けられない副産物が鼓腸、すなわちおならです。野外研究者や動物園の飼育員は、特に給餌後や休息中に、サイが聞こえるほど大量のおならをすると一貫して報告しています。サイの体はとても巨大なので、その腸内にいつでも含まれているガスの量は、人間が出せるどんな量もはるかにしのぎます。これは単なる珍現象どころか、その動物の腸が進化してきた通りにまさに働いている直接の証なのです。

後腸発酵：ガスはどこから来るのか

サイは典型的な後腸発酵動物であり、繊維消化の大部分は、ウシのような特殊化した多室の胃ではなく、拡大した大腸と盲腸で行われます。植物の細胞壁はセルロースでできており、哺乳類は自前の酵素では消化できません。その代わりに、共生する細菌、古細菌、原生動物がセルロースを発酵させ、サイがエネルギーとして吸収する短鎖脂肪酸を作り出すとともに、二酸化炭素、水素、メタンといったガスを生み出します。この戦略のおかげで、サイは比較的質の低い飼料を大量に素早く処理でき、その旺盛な食欲に適しています。欠点は、後腸発酵が反芻動物の前胃発酵ほど効率よく栄養を取り出せない点で、そのためサイはより多く食べて補います。発酵する繊維が多いほど発生するガスも多く、その大部分はげっぷではなくおならとして体外に出ていきます。

サイのメタンと気候科学

ウシと同様、サイもメタン生成菌と呼ばれるメタン産生古細菌を宿しているため、その消化は温室効果ガスの排出に寄与します。大型草食動物のメタン収支を研究する科学者たちは、野生および飼育下の巨大動物が地球規模の炭素の全体像にどう収まるかを理解するため、ウマ、ゾウ、サイといった後腸発酵動物からの排出量を測定してきました。一頭あたりで見れば、サイは相当な量のメタンを排出し得ますが、後腸発酵動物は一般に、ウシのような反芻動物よりも食物1キログラムあたりのメタン産生量が少なめです。世界のサイの総数は数十億頭の家畜牛に比べて小さいため、気候変動への総寄与はごくわずかです。それでもこうした測定には意味があります。絶滅した巨大動物を含む大型草食動物の群れが、地質学的な時間をかけて大気をどのように形づくってきたかを研究者が再構築する助けとなり、動物園での給餌や廃棄物の管理にも役立つのです。

おならが語るサイの健康

サイの世話をする獣医や飼育員にとって、ガスは貴重な診断の手がかりです。健康でよく食べているサイは、規則正しく苦もなくガスを出し、それはバランスの取れた腸内微生物叢と安定した発酵を反映しています。しかし突然の変化は問題の兆候かもしれません。腹部の膨満、いきみ、あるいはガスや糞の排出が急に止まることは、消化管の閉塞や疝痛を示している場合があり、これほど大きな動物では命に関わることもあります。食事の変更、ストレス、抗生物質、繊維不足はいずれも微妙な微生物バランスを乱し、おならのパターンを変え得ます。サイを保護区間で移動させる保全プログラムでは、輸送中に腸内微生物叢を安定させるため、食事を慎重に管理しなければなりません。その意味で、サイのおならに注意を払うことは、絶滅の危機にあるこれらの巨獣を生かし健やかに保つための、まさに本物の仕事の一部なのです。

知っていましたか？

豆知識

サイは基本的な消化戦略をウマやゾウと共有しており、そのため大型の後腸発酵草食動物のメタンの「足跡」を測る科学者たちは、この三者をまとめて研究しています。

出典

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