水豚為什麼愛吃自己的便便?

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圓滾滾的身材,短短的四肢,小小的耳朵。或是在地上悠閒地晒太陽,或是在水中舒適地泡溫泉。

卡皮巴拉(capybara),也就是水豚,憑藉著穩定又佛系的精神狀態,成為了打工人心目中的新晉「頂流」。

許多人直呼,理解卡皮巴拉,成為卡皮巴拉。但是,在它們人畜無害的外表後,其實隱藏著一個奇奇怪怪的癖好——吃自己的便便。

先別激動,豚豚們幹出這種事是有原因的。

作為現存最大的齧齒動物,成年後的水豚可以長到50公斤[1]。

這麼大的體型自然需要足夠的營養物質支撐,但不巧的是,水豚是一位純純的素食主義者。

新生的水豚可以在出生後幾天甚至幾小時就不用再依賴媽媽的母乳,開始以草為食[1]。

水豚總是棲息在水邊,將其用作躲避捕食者的避難所,並用於體溫調節和覓食 / 圖蟲創意

和大多數食草動物一樣,水豚不能依靠自身的消化酶來完全分解食物中富含的纖維,因此需要藉助一些別的手段來消化吸收[2]。

它們首先想到的是請外援——消化道微生物。胃腸道內的細菌和真菌能夠幫助水豚將纖維素進行發酵,分解為可吸收的揮發性脂肪酸、維生素和微生物蛋白等營養物質[3]。

但是在不同的物種體內,外援作用的場所也會有所區別。根據消化道內發酵部位的不同,可以把食草動物分為前腸發酵動物和後腸發酵動物[4]。

我們熟悉的牛和長頸鹿都屬於前腸發酵動物,它們都有龐大的前胃。而水豚則是後腸發酵動物,依靠的是位於小腸和大腸之間盲腸[3]。

水豚消化系統示意圖 / 答案如下
水豚消化系統示意圖 / 答案如下

水豚消化系統示意圖 / 答案如下

水豚的盲腸可不簡單,佔到了整個胃腸道的74%。這裡有種類繁多的細菌和至少17種的原生生物[3],pH值接近中性,為微生物發酵提供了最佳環境,方便釋放作為能量來源的揮發性脂肪酸[5]。

消化的問題算是解決了,但是在吸收上面,水豚又遇到了一些問題。緊隨盲腸之後的消化道部分是大腸,在那裡能被吸收的只有水[3]。

這塊到嘴的「肥肉」總不能讓它給溜了,秉持著勤儉節約原則的水豚,做出了一個最為綠色環保的選擇——「回收再利用」。

吃自己的便便這種行為雖然不太雅緻,但勝在有效。通過這種方式,多種必須的氨基酸、維生素、短鏈脂肪酸以及一些未完全吸收的微量元素得以重新利用,避免了營養物質的白白流失[6]。

中小型草食性哺乳動物中廣泛存在的食糞行為,是對它們的身體大小、高纖維食物及腸道結構的適應 / Unsplash

當然,為了順利完成循環利用的重大任務,一套完善的「垃圾分類」體系自然也是必不可少。

水豚深諳此道,發展出了一套名為結腸分離機制的體系,它也是最大的擁有此機制的食草哺乳動物[9]。

結腸分離機制講究「乾溼分離」,是指盲腸內的物質在前結腸中發生分離,小顆粒和水溶性物質通過結腸的蠕動逆流回盲腸,進行進一步的發酵,而粗糙的大顆粒向後方移動,排出體外[2]。

這裡排出體外的是硬便,呈綠橄欖色的橢圓形[5],通常情況下是不會被回收再利用的[3]。

但這種分離機制會在軟便形成期間停止,所以軟便通常是粘液包裹著的來自盲腸的「原味」[2]。

生理節律和取食節奏都會影響水豚的軟便排洩次數 / 圖蟲創意

水豚更中意的是它的軟便。相比於硬便,軟便平均多含有37%的蛋白質,鈣、磷、鎂、鉀等元素的含量也明顯高於硬便[2][5]。或許也是因為軟便含有大量的水分,吃起來不容易噎著。

總的來說,水豚的這一套「垃圾分類+回收利用」的組合拳效果出色。

通過軟便的回收利用,細小的消化物顆粒得以循環,並經歷二次發酵和消化,增加了食物的消化率[6]。

結腸分離機制又可以在形成硬便時,讓細小的顆粒再次回到盲腸,滯留一段時間,隨著軟便一起排出並回收,使得這些細小的顆粒可以再次循環直至被完全消化吸收[7]。

在寒冷或乾旱季節,當食物資源缺乏時,一些大型的馬科動物也會採用這種適應對策,從食物中獲得足夠的營養 / Unsplash

所以,不要嫌棄水豚,這種在我們看來奇奇怪怪的行為,是它們在長期的適應性中進化出的有效生理機制,能夠幫助它們從低質量的食物中獲取營養和能量[8]。

當然,下次再看見水豚們悠閒地頂著蘋果泡溫泉,發出由衷的羨慕「好想成為一隻水豚啊」,希望你是考慮清楚了的。

撰文 / EL

撰文 / EL

[1]Herrera, E. A., Salas, V., Congdon, E. R., Corriale, M. J., & Tang-Martínez, Z. (2011). Capybara social structure and dispersal patterns: variations on a theme. Journal of Mammalogy, 92(1), 12-20.

[2]裴豔新,王德華.(2001).小型食草動物的結腸分離機制及其食糞行為. 生態學雜誌(04),52-54+64.

[3]Herrera, E. A. (2013). Capybara digestive adaptations. Capybara: biology, use and conservation of an exceptional Neotropical species, 97-106. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-4000-0_5

[4]裴豔新,王德華.(2000).化學反應器理論與食草動物的消化對策. 獸類學報(04),304-312. doi:10.16829/j.slxb.2000.04.010.

[5]Mendes, A., da C Nogueira, S. S., Lavorenti, A., & Nogueira-Filho, S. L. (2000). A note on the cecotrophy behavior in capybara (Hydrochaeris hydrochaeris). Applied Animal Behaviour Science, 66(1-2), 161-167.

[6]Hörnicke, H., & Björnhag, G. (1980). Coprophagy and related strategies for digesta utilization. In Digestive Physiology and Metabolism in Ruminants: Proceedings of the 5th International Symposium on Ruminant Physiology, held at Clermont—Ferrand, on 3rd–7th September, 1979 (pp. 707-730). Dordrecht: Springer Netherlands.

[7]Hirakawa, H. (2001). Coprophagy in leporids and other mammalian herbivores. Mammal review, 31(1), 61-80.

[8]劉全生,王德華.(2004).草食性小型哺乳動物的食糞行為. 獸類學報(04),333-338. doi:10.16829/j.slxb.2004.04.011.

[9]Hirakawa, H. (2002). Supplement: coprophagy in leporids and other mammalian herbivores. Mammal Review, 32(2), 150-152. MAM105 (wildlife-science.info)

微信編輯 | 李文琦 圖片編輯| EL

審核編輯 | 莉莉絲 內容編輯 | 懶羊羊

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