反芻(Rumination)とは
反芻とは、主に
偶蹄目の草食
動物に見られる食物の摂取方法です。一度飲み込んだ食物を再び
口に戻して
咀嚼し、それを繰り返すことで
消化を促進します。この特殊なプロセスは、
植物繊維を効率的に
分解し、
栄養を最大限に引き出すために進化しました。
反芻動物の種類
反芻を行う
動物は
反芻動物(Ruminant)と呼ばれ、大きく分けて以下の2つの亜目に分類されます。
反芻亜目(狭義の反芻動物): ウシ、ヤギ、ヒツジ、キリン、バイソン、シカ、ヌー、アンテロープなど
ラクダ亜目(核脚類): ラクダ、ラマなど
反芻亜目の
動物は、4つの部屋に分かれた
胃(ルーメン、レティキュラム、オマスム、アボマスム)を持っています。一方、ラクダ亜目の
動物は第三
胃を持たない3室の
胃を持っています。近年の研究では、ラクダ亜目は偶
蹄類の中でも早期に分岐したグループであり、
反芻亜目とは遠縁であることが示唆されています。そのため、両者の反芻能力は独立して進化したと考えられています。
マメジカ科もラクダ亜目と同様に3室の
胃を持ち、これらはまとめて
pseudoruminants と呼ばれることがあります。
霊長類の中にも、コロブス亜科のように複数の
胃室を持ち、
共生微生物の働きを利用して
植物を
消化するものがいます。また、テングザルも反芻に類似した行動を示すことが確認されています。
有袋類では、カンガルー型類が擬反芻と呼ばれる反芻に似た採食行動を示すことが知られています。
反芻のプロセス
1.
食物の摂取と一次咀嚼: 草などの
植物を
口で
咀嚼し、唾液と混ぜ合わせます。
2.
反芻胃への移動:
咀嚼された食物は、第一
胃(ルーメン)と第二
胃(レティキュラム)からなる反芻
胃に送られます。ここでは、食物は唾液と混合され、固形物と液体に分離されます。
3.
食い戻しと二次咀嚼: 第一
胃に留まった固形物は、「食い戻し」と呼ばれる塊となって再び
口に戻され、より細かく
咀嚼されます。この過程で、食物繊維が細かく砕かれ、唾液と十分に混合されます。
4.
微生物による発酵: 細かく砕かれた食物は再び第一
胃に戻され、
共生微生物(
細菌、原生
動物、
菌類)によって
分解・
発酵されます。この
発酵によって、低級
脂肪酸(
酢酸、
プロピオン酸、
酪酸など)が生成されます。
5.
第三胃への移動:
発酵後の食物残渣は、
共生微生物菌体とともに第三
胃(オマスム)へ送られ、水分が除去されます。
6.
第四胃での消化: 最後に、食物は第四
胃(アボマスム)へ送られ、
胃液によって
共生微生物菌体や代謝産物が
消化されます。
消化された
栄養素は、
小腸で吸収されます。
反芻
動物は、このように
共生微生物の力を借りることで、
植物を効率的に
消化し、
栄養を吸収しています。
反芻しない草食動物
ウマ、ウサギ、ゾウ、サイ、カバなどは反芻
動物とは異なり、反芻
胃を持ちません。これらの
動物は、
盲腸や
結腸に
共生する
微生物によって食物繊維を
分解・
発酵させる
後腸発酵というプロセスを利用します。後腸
発酵動物は、
消化管が長くなる傾向があり、大型化しやすいという特徴があります。
ウサギなどの小型後腸
発酵動物は、
盲腸糞と呼ばれる柔らかい糞を食べることで、一度の
発酵では得られなかった
栄養を補給します。この行動は
糞食と呼ばれます。
その他の動物における反芻
雑食
動物や肉食
動物の多くは、
盲腸での食物繊維
分解能力が低く、
栄養として利用できません。ただし、ブタは比較的効率的に食物繊維を
分解・吸収することができます。
宗教的な意味合い
ユダヤ教の
食事規定(
カシュルート)では、「反芻し、
蹄が分かれている
動物」のみが食用として認められています。
心理学では、同じ事柄について繰り返し考え続けることを「反芻」と表現することがあります。