Слоны и их эпический метеоризм
Взрослый африканский слон съедает до 200 килограммов растительного материала в день и выпивает 150 литров воды. То, что выходит с другого конца, — мягко говоря — впечатляет. Слоновий метеоризм легендарен среди служителей зоопарков: громкий, частый и такого масштаба, что регулярно поражает посетителей. Но за юмором стоит увлекательная биология — и неожиданная климатическая значимость.
Кишечник слона: ферментационная фабрика
Слоны — ферментёры задней кишки: в отличие от жвачных вроде коров, предварительно переваривающих пищу в желудке, у слонов основная ферментация происходит в слепой и толстой кишке. Кишечный тракт слона может достигать общей длины 35 метров и обеспечивает огромную ферментационную поверхность. Кишечные бактерии расщепляют богатые целлюлозой и лигнином растительные волокна — процесс, производящий огромные количества водорода, метана и CO₂. Оценки предполагают, что взрослый слон производит несколько сотен литров кишечного газа в день — для сравнения: человек производит 0,5–1,5 литра. Служители зоопарков сообщают, что после обильной трапезы с особенно «ферментационно-щедрыми» продуктами вроде фруктов акустическое и обонятельное «выступление» может быть впечатляющим.
Климатическая значимость: источник ли слоны метана?
Вопрос о том, вносят ли слоны заметный вклад в атмосферный метан, занимал исследователей. В отличие от скота — которого в мире держат миллиардами — слонов, по оценкам, лишь 400 000–500 000 в Африке и около 40 000 в Азии. Их абсолютные выбросы метана поэтому глобально едва значимы. В доисторические времена это могло быть иначе: когда мамонты и другие хоботные бродили по Северной Америке и Евразии огромными стадами, их кишечные газы могли вносить измеримый вклад в атмосферу. Некоторые исследователи предполагают, что вымирание мегафауны в конце последнего ледникового периода могло слегка снизить содержание метана в атмосфере — косвенный климатический эффект человеческой охоты.
Акустика и запах: что рассказывают служители
Всякий, кто хоть раз стоял рядом с пукающим слоном, этого не забудет. Акустический диапазон впечатляет: от глубокого резонирующего рокота до свистящих высокочастотных выпусков, звучащих как спускающая шина. Звук производится вибрацией мышц сфинктера — как у человека, но увеличенной на порядки. Запах, по сообщениям служителей, «подавляюще растительный и затхлый» и заметно менее неприятный, чем человеческие или хищнические газы, потому что слоны травоядны и почти не производят соединений серы. Выпуски газа происходят спонтанно и часто — по одному наблюдательному исследованию, в среднем каждые 20–40 минут.
Слоновий метеоризм как предмет исследований
Кишечные газы слонов на удивление хорошо изучены, потому что зоопарковые слоны легко доступны. Исследования показали, что микробиомы слонов заметно иначе устроены, чем человеческие или коровьи. Особенно интересно: микробиомы слонов заметно различаются между дикими животными и содержащимися в неволе — у зоопарковых слонов менее разнообразный микробиом, что может быть связано с проблемами со здоровьем. Газообразование также служит исследователям индикатором пищеварительного здоровья: изменения количества или состава газа могут указывать на болезни, стрессовые состояния или проблемы с питанием.
А вы знали?
- Слон съедает до 200 кг растительного материала в день — образующиеся кишечные газы составляют несколько сотен литров в день.
- Слоны — ферментёры задней кишки: основное газообразование происходит в толстой кишке, а не в желудке.
- Слоновий метеоризм пахнет заметно менее неприятно, чем человеческий, потому что травоядные почти не производят серосодержащих соединений.
- Вымирание мамонтов, возможно, слегка снизило содержание метана в атмосфере — косвенный климатический эффект.
Интересный факт
В зоопарке Хагенбека в Гамбурге служители рассказывали, что особенно крупный самец после поедания ферментированных фруктов производил столь интенсивный метеоризм, что посетители из соседней группы приняли акустическое «выступление» за неисправную вентиляцию и подали жалобы охране. Охрана отреагировала — и обнаружила: всё в норме, просто слон.
Источники
- Clauss, M. et al. (2005). Hind gut fermentation in large herbivores. Mammalian Biology, 70(4), 216–228.
- Ley, R.E. et al. (2008). Evolution of mammals and their gut microbes. Science, 320(5883), 1647–1651.
- Owen-Smith, R.N. (1988). Megaherbivores: The Influence of Very Large Body Size on Ecology. Cambridge University Press.