揭开动物喜食自己粪便之谜
2015-02-10 16:05:40   来源：化石网   评论：0 点击：

    长期生活在食物质量较差的环境中，草食性中小型哺乳动物如何满足自身对于能量的需求？所谓物竞天择，它们无法和大型动物抢夺生存资源，只能形成自己特殊的行为方式。其中食粪行为就是部分草食性动物对身体较小、食物质量低和天敌威胁等不利因素适应的结果。

　　养过兔子的人可能都看到过这样的奇怪现象，尽管每天都按时喂食，兔子竟然还吃自己的粪便，难道是因为营养不够吗？还是因为兔子生病了？“这实际上是广泛存在于草食性中小型哺乳动物中的一种食粪行为。”中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室的刘全生说。在刘全生等人对于田鼠的一项最新观察研究中，也发现了同样的食粪行为。

　　食粪行为在草食性中小型哺乳动物中广泛存在。

　　食粪行为是研究人员经常使用的一个术语，实际上是特指动物取食自己的由盲肠内容物所形成的粪便的行为。刘全生在发表于《兽类学报》的论文中提道：“食粪行为的形成是动物对身体较小、食物质量低和天敌威胁等不利因素适应的结果。”

　　根据动物学家们野外和实验室观察的结果，食粪行为在草食性动物中出现的频率较高，而且和动物个体大小有很大的关系。刘全生说，据了解，现在已知的具有食粪行为的哺乳动物体重都在10千克以下，只有一种动物南美水豚比较特殊，体重高达35千克到60千克。

　　刘全生等人把田鼠作为自己的研究对象，为了证实田鼠存在食粪行为，在给田鼠喂食的过程中，他们在食物中混入了一种标记物，标记物是一种对动物的消化吸收功能没有害处，但是又不能被动物吸收的物质。

　　在喂食过后的0.5小时、1小时、1.5小时、2小时等不同时段，对田鼠的胃、小肠、盲肠、结肠内的物质进行取样分析，检测标记物的浓度。如果按照动物的消化规律，在开始阶段，标记物的数量应该在胃部最多，随着取样时间的后移，标记物也会逐渐随着胃肠蠕动，越来越多地出现在盲肠、结肠。

　　不过，刘全生的取样分析结果却恰恰相反，经过一段时间的消化后，在田鼠的小肠内，标记物浓度再次升高，食物在消化道中应该是单向流动的，不可能再次回到小肠，唯一的来源只能是排泄出去的粪便，这个实验也证实了田鼠确实存在食粪行为。

　　中小型动物往往得不到高质量食物，无法满足身体对于能量的需要。

　　为什么食粪行为常见于田鼠这类食草的中小型哺乳动物呢？这些草食性中小型哺乳动物的代谢率是人类的几十倍，虽然它们体型偏小，总体消耗的能量少，但是相对于大型动物来说，它们单位组织的能量消耗却很大。因此中小型哺乳动物往往最需要的是那些高质量、低纤维的食物，以满足高能量消耗的需要。

　　可实际情况却完全相反，刘全生解释说，在野外，中小型哺乳动物由于进攻和防御能力较差，只能趋向于去到那些食物质量较差，但是比较容易得到食物的地方活动，比如草原等。由于生存条件的限制，这些中小型哺乳动物得不到高质量的食物，不得不以容易获得的高纤维的植物茎叶为食。

　　但是植物茎叶中的营养几乎都存在于含高纤维的细胞壁内，哺乳动物消化道中的消化酶并不能直接消化植物纤维，只能依靠大量共生于盲肠中的微生物发酵降解植物纤维。

　　因此草食性中小型哺乳动物往往有发达的盲肠，比如体重只有四五十克的田鼠，它的盲肠可以长达12厘米到15厘米，含有内容物时占整个身体重量的1/10。

　　盲肠中的微生物把大量植物纤维发酵降解转变成高蛋白营养物质，但是由于盲肠中没有消化酶和载体，这些营养物质并不能被盲肠直接消化吸收，最后只能随着粪便排出体外。

　　食用粪便是草食性中小型哺乳动物补充营养的绝佳途径。

　　这些随着粪便排出体外的盲肠发酵物，含有丰富的营养物质，比如氨基酸、维生素B以及一些微量元素，甚至比自然界中的食物更加有营养。中小型哺乳动物食用粪便可以使这些营养物质被重新利用，不至于被白白浪费了，对于长期食用低质量食物的它们来说，也是一个补充营养的绝佳途径。

　　在观察研究中，研究人员就发现了一个有趣的现象，这些动物的食粪行为并不是随时可见的，一般只是发生在它们休息时。而且具有食粪行为的草食性动物，它们排泄的粪便有两种类型，一种是有营养的，一种是没有营养、随时丢弃的。

　　那么动物如何区分这两种粪便呢？刘全生告诉我们，有的动物粪便，比如兔子，仅仅从外形上就能区分。它们的粪便一种是外有薄膜的软便，含有丰富的维生素、氨基酸、矿物质和水分；一种是干燥且有固定形状的硬便。

　　在田鼠类、仓鼠类和豚鼠等具有食粪行为的动物中，它们取食的粪便与其丢弃的粪便在外形上并没有区别。不过这些动物还是自有绝招能轻而易举地区分开来，找到自己需要的“营养餐”。

　　食粪行为有利于动物充分利用消化道，以及躲避天敌。

　　刘全生在对田鼠进行全天候的观察中就发现，田鼠自己能感觉到什么时候排出的粪便是有营养的，有时候田鼠正在活动，突然就会停下来，找到一个角落，小心翼翼等待粪便排出体外，然后安安静静地“补充营养”。“这说明动物在排泄的过程中就能感觉到哪些粪便是有营养的。”刘全生解释说，“可能是因为粪便的化学成分不一样，比如软硬程度不同或氨基酸、维生素的含量不一样，对动物形成的刺激也不一样。当然目前这也只是科学家的一种猜测，还没有完全探究明白动物的心思。”

　　有的时候，田鼠也会用自己的前足试探性地摸摸粪便，或者用鼻子闻闻看，检查粪便是否有营养。

　　草食性中小型哺乳动物在休息时消化道功能基本处于闲置状态，这个时候食用粪便，可以让消化道得到充分的利用，以便在短时间内获得最多能量。

　　而且在自然环境中，由于气候、天敌和动物自身体能等因素的限制，动物总有一段时间不能外出觅食，这时食用营养丰富的软便可以补充所需的营养，维持正常活动。

　　而且有的时候为了逃避风险，有的动物还会取食营养价值并不高的硬便。比如兔子都是夜间出去觅食，在天色还没有完全黑的时候，正是它们的天敌活动的时候，如果这个时候出去觅食，要冒很大的风险，此时兔子也会取食一些营养价值不高的硬便，硬便经过再次咀嚼也可以继续消化。“动物的食粪行为也是对取食的风险和食粪之间进行权衡的结果。”刘全生说。