Пуканье носорогов: газовый секрет гиганта с задней ферментацией
Носороги — одни из крупнейших ныне живущих наземных травоядных, и переваривание такого количества растительной массы порождает удивительно много газа. Их пуканье — это окно в ферментацию в толстом кишечнике, химию метана и даже науку об охране природы.
Действительно ли носороги пукают?
Да, и притом обильно. Все пять ныне живущих видов носорогов — травоядные, которые ежедневно поедают огромные количества трав, листьев, побегов и веток; крупный белый носорог за один день съедает намного больше 50 килограммов растительности. Переваривание столь волокнистого материала зависит от обширного сообщества микробов, обитающих в пищеварительном тракте, и эти микробы выделяют газ, расщепляя растительную клетчатку. Неизбежный побочный продукт — метеоризм. Полевые исследователи и смотрители зоопарков последовательно сообщают о слышимом и обильном пуканье у носорогов, особенно после кормления и во время отдыха. Поскольку тело носорога столь массивно, объём газа, содержащийся в его кишечнике в любой момент, намного превосходит всё, что способен произвести человек. Вовсе не будучи простой диковинкой, этот газ — прямой признак того, что кишечник животного делает именно то, для чего он развился.
Ферментация в толстом кишечнике: откуда берётся газ
Носороги — классические животные с задней ферментацией, то есть основная работа по перевариванию клетчатки происходит в увеличенных толстой и слепой кишке, а не в специализированном многокамерном желудке, как у крупного рогатого скота. Клеточные стенки растений состоят из целлюлозы, которую млекопитающие не могут переварить собственными ферментами. Вместо этого симбиотические бактерии, археи и простейшие ферментируют целлюлозу, производя короткоцепочечные жирные кислоты, которые носорог усваивает как энергию, а также газы, включая углекислый газ, водород и метан. Такая стратегия позволяет носорогам быстро перерабатывать большие объёмы корма относительно низкого качества, что соответствует их огромному аппетиту. Недостаток в том, что задняя ферментация извлекает питательные вещества менее эффективно, чем преджелудочная ферментация жвачных, поэтому носороги компенсируют это, поедая больше. Чем больше клетчатки ферментируется, тем больше образуется газа, и значительная его часть покидает тело в виде метеоризма, а не через отрыжку.
Метан носорогов и наука о климате
Как и крупный рогатый скот, носороги содержат производящих метан архей, называемых метаногенами, поэтому их пищеварение вносит вклад в выбросы парниковых газов. Учёные, изучающие метановый баланс крупных травоядных, измеряли выбросы у животных с задней ферментацией, таких как лошади, слоны и носороги, чтобы понять, как дикая и содержащаяся в неволе мегафауна вписывается в глобальную картину углерода. В расчёте на одно животное носорог может выделять заметное количество метана, хотя животные с задней ферментацией обычно производят меньше метана на килограмм корма, чем жвачные вроде коров. Поскольку мировая численность носорогов мала по сравнению с миллиардами сельскохозяйственных коров, их общий вклад в изменение климата ничтожен. И всё же эти измерения важны: они помогают исследователям восстановить, как стада крупных травоядных, включая вымершую мегафауну, могли формировать атмосферу на протяжении геологического времени, и влияют на то, как в зоопарках управляют рационами и отходами.
Что пуканье говорит о здоровье носорога
Для ветеринаров и смотрителей, ухаживающих за носорогами, газ — ценная диагностическая подсказка. Здоровый, хорошо накормленный носорог выпускает газы регулярно и без дискомфорта, что отражает сбалансированный кишечный микробиом и ровную ферментацию. Однако внезапные изменения могут сигнализировать о неприятностях. Вздутый живот, натуживание или резкое прекращение отхождения газов и навоза могут указывать на непроходимость пищеварительного тракта или колики, которые у столь крупных животных могут быть смертельно опасными. Смена рациона, стресс, антибиотики или недостаток клетчатки — всё это способно нарушить хрупкое микробное равновесие и изменить картину метеоризма. Природоохранные программы, перемещающие носорогов между заповедниками, должны тщательно управлять рационом, чтобы сохранить стабильность кишечного микробиома во время перевозки. В этом смысле внимание к пуканью носорога — подлинная часть работы по сохранению жизни и здоровья этих находящихся под угрозой исчезновения гигантов.
А вы знали?
- Носороги — животные с задней ферментацией: они переваривают клетчатку в увеличенном толстом кишечнике, а не в коровьем желудке.
- Один крупный белый носорог может съедать более 50 килограммов растительной массы в день, что обеспечивает огромное производство газа.
- Газы в метеоризме носорога включают углекислый газ, водород и метан — все они производятся кишечными микробами.
- Поскольку дикие популяции носорогов малы, их суммарный выброс метана ничтожен по сравнению с сельскохозяйственным скотом планеты.
Интересный факт
Носороги разделяют базовую пищеварительную стратегию с лошадьми и слонами, поэтому всех троих вместе изучают учёные, измеряющие метановый «след» крупных травоядных с задней ферментацией.
Источники
- Clauss, M. et al., Physical characteristics of rumen contents and hindgut fermenters, Comparative Biochemistry and Physiology, 2009
- Franz, R. et al., Methane production in relation to body mass of ruminants and equids, Evolutionary Ecology Research, 2011
- Dierenfeld, E. S., Nutrition of captive rhinoceroses, in Fowler's Zoo and Wild Animal Medicine, 2014