生態学 動物が食べたものを消化した後、その残骸は廃棄物として体外に排出されます。糞便は、由来する食物よりもエネルギーは低いものの、元の食物の50%にも及ぶ大量のエネルギーを保持している場合があります。[ 8 ] これは、摂取した食物のかなりの量のエネルギーが、生態系の分解者のために残っていることを意味します。
細菌から真菌、遠くから匂いを感知 できるフンコロガシ などの昆虫まで、多くの生物が糞を餌としています。 [ 9 ] 糞を専門に食べるものもあれば、他の食物を食べるものもあります。糞は基本的な食物としてだけでなく、一部の動物の通常の食事の補助としても機能します。このプロセスは食糞症として知られており、 腸内細菌叢の 必須成分を得るために母親の糞を食べる若いゾウや、犬、ウサギ、サルなどの他の動物など、さまざまな動物種で見られます。
紫外線 を反射する糞や尿は、近紫外線を 見ることができるチョウゲンボウ などの猛禽類にとって重要であり、それによって糞 や縄張りの 目印から獲物を見つけることができる。[ 10 ]
種子は 糞便中にも見られることがあります。果実を食べる動物は 果実食動物 と呼ばれます。植物にとって果実を持つことの利点は、動物が果実を食べることで、知らず知らずのうちに種子を散布してくれることです。この種子散布 方法は非常に効果的です。なぜなら、植物の根元付近に散布された種子は発芽する可能性が低く、しばしば激しい捕食 にさらされるからです。種子が消化器系を通過する過程に耐えることができれば、親植物から遠く離れた場所に運ばれるだけでなく、自ら肥料を得ることさえできます。
死んだ有機物やデトリタス を餌とする生物は腐食動物 と呼ばれ、有機物を植物や他の独立栄養 生物が再び吸収できるより単純な形にリサイクルすることで、生態系において重要な役割を果たしています。このような物質の循環は生物地球化学的循環 として知られています。そのため、土壌中の栄養素を維持するためには、糞便が元の場所に戻ることが重要ですが、人間の社会では、食料が農村部から都市部に運ばれ、その後糞便が河川や海に投棄されるなど、必ずしもそうとは限りません。
環境への影響
糞便耐性遺伝子群 「糞便耐性遺伝子群」とは、ヒトや動物の糞便中に見られる抗菌薬耐性を付与する遺伝子群全体を指します。[ 11 ] [ 12 ] ヒトや動物が服用した抗生物質は主に糞便や尿を通して体外に排出されますが、これらには環境汚染物質として作用する抗生物質耐性遺伝子(ARG)が含まれています。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] これらの汚染物質は、堆肥の施用などの農業プロセスや人間の排水システムを通して環境中に拡散します。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] 汚染された糞便が新たな生態系に入ると、その微生物集団が水平遺伝子伝達を促進し、ARGを在来の微生物に拡散させます。[ 16 ] [ 19 ] [ 20 ] 堆肥を使用すると、ARGは土壌耐性遺伝子群に長く留まります。[ 11 ] さらに、これらの遺伝子は金属に対する共耐性によって環境中に慢性的に存在し、これらの長期間存在する金属は耐性を維持するための選択圧として作用し続けます。[ 21 ] [ 22 ] 抗生物質による汚染がなくても、糞便は土壌の組成を変化させ、既存の耐性菌の増殖を促進します。[ 23 ]
人間の糞便 個人差や状況によって、人間は1日に数回、毎日、あるいは2~3日に1回排便することがあります。便が著しく硬くなり、この排便習慣が数日間以上途絶える状態を便秘 といいます。
人間の糞便の外観は、食事や健康状態によって変化する。[ 24 ] 通常は粘液 で覆われた半固形である。死んだ赤血球 から生じる胆汁 とビリルビン の組み合わせにより、糞便は典型的な茶色になる。[ 1 ] [ 2 ]
胎便( 最初に排出される便)の後、新生児の便には胆汁 のみが含まれており、濃い黄緑色をしています。母乳で育てられている 赤ちゃんは、柔らかく淡い黄色で、それほど悪臭のない便を排出しますが、赤ちゃんが食事をし始め、体が死んだ赤血球からビリルビンを排出し始めると、便はよく知られている茶色になります。[ 2 ]
人間は生涯の様々な時期に、色や質感の異なる便を排泄する。腸内を急速に通過する便は緑色に見え、ビリルビンが不足すると便は粘土のように見える。
糞便微生物叢と疾患 糞便は腸内マイクロバイオームを反映する上で重要な役割を果たします。[ 25 ] [ 26 ] 腸内マイクロバイオームは、それが生息する生物の健康状態を示す非常に重要な指標であり、媒介因子です。[ 27 ] マイクロバイオームは、恒常性、消化できない食物の分解において機能しています。この腸内マイクロバイオーム内では、細菌が食物の分解において重要な役割を果たしており、これは多くの場合、生物の通常のプロセスでは分解されない細胞壁の形で現れますが、腸内に生息する微生物によって分解されます。これらの微生物は、この食物を処理した動物の糞便にも存在します。[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] マイクロバイオームは、侵入細菌との競合や免疫システムの改善など、さまざまな方法で免疫応答にも貢献しています。[ 31 ]
糞便サンプルからこれらの細菌を同定する方法は、16SリボソームRNAシーケンスまたはショットガンシーケンス(すべての微生物のゲノム)によるもので、マイクロバイオームの配列を同定し、同定のためのライブラリの参照として使用できます。[ 32 ] [ 33 ] ショットガンシーケンスは、マイクロバイオーム全体を調べて、あまり豊富ではない分類群内の変化を見つけようとする場合に利点がありますが、16Sはマイクロバイオームの特定の部分を絞り込んで検出するのに役立ち、必要な材料が少なくて済みます。[ 34 ]
糞便は、物理的特性のみを調べる場合でも、糞便サンプルの微生物組成を調べる場合でも、病気の非常に強力な指標となります。糞便バイオマーカーは、炎症性腸疾患などの特定の疾患の存在を示すことができる糞便中の物質です。[ 35 ] また、糞便の物理的特性を調べることによって、下痢の形で糞便がより緩い場合など、病気の兆候が見られることもあります。[ 36 ]
動物の糞の利用
糞石と古糞 糞石は 化石化した 糞であり、痕跡化石 に分類されます。古生物学 では、動物の食性に関する証拠となります。 1829年にウィリアム・バックランド によって初めて記載されました。それ以前は、「化石化したモミの球果 」や「ベゾアール 石」として知られていました。絶滅した生物の捕食や食性に関する直接的な証拠を提供するので、古生物学において貴重な役割を果たします。[ 43 ] 糞石の大きさは数ミリメートルから60センチメートルを超えるものまで様々です。
古糞便は 古代の糞便であり、 考古学的 発掘や調査の一環として発見されることが多い。古代人の完全な古糞便は、乾燥気候の洞窟や、保存条件が適切なその他の場所で発見されることがある。これらは、内部で見つかる種子、小骨、寄生虫の卵の分析を通じて、糞便を排泄した人々の食生活 や健康状態を調べるために研究される。糞便には、排泄物に関する情報だけでなく、排泄した人物に関する情報も含まれている可能性がある。また、 脂質 分析や古代DNA 分析を用いて、排泄した個人に関するより詳細な情報を得るために、化学的に分析されることもある。古糞便からの使用可能なDNA抽出の成功率は比較的高く、骨格DNAの回収よりも信頼性が高い。[ 44 ]
この分析がそもそも可能な理由は、消化器系が完全に効率的ではない、つまり消化器系を通過するものがすべて破壊されるわけではないという点にある。残存する物質のすべてが識別できるわけではないが、一部は識別できる。一般的に、この物質は考古学者が古代の食生活を判断するために使用できる最良の指標であり、考古学的記録の他のどの部分もこれほど直接的な指標ではない。[ 45 ]
糞便を後で分析できるように保存するプロセスは、メイラード反応 です。この反応により、糞便を外部環境から保護する糖の殻が生成されます。糞便に含まれる情報を抽出して分析するために、研究者は通常、糞便を冷凍し、粉末状に粉砕して分析する必要があります。[ 46 ]
用語 鳥の糞を食べるサイクロシア・パピリオナリス 糞便は科学用語ですが、医療の文脈では 便 という言葉もよく使われます。[ 55 ] 科学的な文脈以外では、これらの用語はあまり一般的ではなく、一般人が使う最も一般的な用語はうんちです。shit やcrap という 用語もよく使われますが、これらは広く下品または不快な言葉とみなされています 。他にも多くの用語があります。以下を参照してください。
動物の糞 動物の糞には、しばしば特別な名前(俗語もある)が付けられています。例えば、
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