简介
毫无疑问,人类和动物都要排泄。粪便产生之后发生了什么,去了哪里,如何消失,这些问题尤为重要,我们却常常选择回避。在城市中,粪便被轻松地冲入下水道,等待它们的是复杂的处理过程。在大自然中,动物粪便刚一落地,大量粪食性昆虫就开始了一场争分夺秒的竞赛,抢夺这宝贵的食物。从蜣螂到蚊蝇,粪便成了觅食、筑巢、繁殖的场所,构成了一个奇妙的微型生态系统。
作者理查德·琼斯用极富英式幽默的语言和200多幅插图,“科学”而“文雅”地跟我们讲述了粪便的秘密:你见过方形的、五颜六色的粪便吗?除了做肥料,粪便还有哪些奇怪用途?蝴蝶、兔子、猫头鹰也食粪?粪食性昆虫如何利用粪便,如果没有它们,我们的世界会被粪便淹没吗?……这本书是关于粪便的有趣研究,也是严谨的自然科学。
作者介绍
理查德·琼斯(Richard Jones),英国昆虫学家,英国皇家昆虫学会和林奈学会会员,英国昆虫学会前主席,BBC野生动物频道专家。文章常见于《卫报》、《乡村生活》杂志,以及英国的当红BBC电视节目《园艺世界》。对野生动植物情有独钟,出版过不少有关植物和昆虫的著作,包括《纳米级的自然》(Nano Nature)、《极端的昆虫》(Extreme Insects)、《不速之客》(House Guests, House Pests)等。
部分摘录:
无论是根据我们个人的一手经验,还是基于我们与牲畜颇深的历史渊源,粪便最为人熟知的颜色是褐色。这是它的默认颜色,在以屎屎尿尿为主题的漫画里如此,在恶搞店里售卖的塑料狗狗便便玩具亦是如此。不过,只要您曾在狗屎遍地如雷区一般的都市街道上穿行过,就会知道,那些懒惰又缺心眼的狗主人未扫除的“地雷”,从灰黄到红再到黑,什么颜色都有。如果把所有种类动物的排泄物都算上,这调色板上的颜色很快就会不够用。您看,鬣狗屎是白色的;鸟粪色彩“斑驳”,也可以是白的、灰的;爬行动物排泄的粪便,颜色可浅如淡灰色,也可深如墨水般的蓝黑色(我的宠物束带蛇“贝儿”一月拉两次的屎略呈绿色);蚜虫分泌的蜜露是透明的,或者说,物如其名,带点蜜的颜色;鳞翅目幼虫的虫粪可以是黑色、绿色,甚至可以是偏蓝色的绿松石色。显然,颜色跟大自然中的很多物事一样,不能作为一种实用的指南。
所以,我换一种更好的方式拉开序幕,列出一个教科书式的简单等式,以期理解粪便的基本生物化学原理:
食物-营养+代谢废物=粪便
回忆过去上过的生物课,您的脑海里或许还能隐约浮现“唾液淀粉酶”“胃酸”“幽门括约肌”等字眼。肠道中的化学反应固然复杂,但从摄食到排便,一切始于消化。要全面地理解粪便为何物,最好也从简略了解消化过程入手。
有关人类消化过程的研究已较为深入。人类是杂食动物,食性非常广,食物来源遍布世界各地,类型多种多样。因此,当我们研究其他动物时,我们对自身的理解就派上了用场—在研究对象为哺乳动物时尤为如此。因为,它们排泄的,就是我们极为熟悉的褐色粪便。
食物享受的“豪华服务”
消化过程从咀嚼开始。咀嚼,显然指利用牙齿将大块食物切成小块的物理过程。这不仅使食物易于吞咽,也利于消化液发挥作用。毕竟,食物被嚼成碎软的小块之后,处理起来,比又大又硬的整块要迅速得多。然而,动物咀嚼食物,并不都像人类在餐桌前那般彬彬有礼,细嚼40下才慢咽下去。鸟类没有牙齿,虽然口部也会简单地动几下,但大多时候是为了迫使猎物停止挣扎。实际上,它们将食物整体吞咽,利用砂囊来“咀嚼”。砂囊是鸟类前胃(后接)肌肉发达的部分,内部含有沙砾(或者说是小石子)。在砂囊壁有节奏的运动下,食物被来回挤压,裂碎成更易于消化的基质。除了鸟类,有些爬行动物和鱼类也生有砂囊。无论咀嚼的机制如何,其结果都是形成更易于被胃消化的原材料—都是以使食物颗粒获得更多的表面积为目的,进而使消化的化学过程更易进行。
对于人类而言,咀嚼不只是切割和碾碎。实际上,在唾液消化酶的作用下,一些食物的消化过程在口中便已开始。唾液淀粉酶可将淀粉(面包、马铃薯、意大利面之类食物的主要碳水化合物成分)分解为不同形式的糖。做一个在家里就可以进行的简单实验—将一片面包放入口中,不停地嚼,即使碎得稀烂,也别吞下去。仅过去几分钟,面包就会变甜很多。这是我从过去的生物老师麦考斯兰先生那儿学到的。在O级(有些年轻读者或许对此感到陌生,它是GCSE在过去的称谓)课程[2]上,他表面上是要以实践的方式,向我们展示淀粉的水解催化过程。但我怀疑,那也是为了让闹哄不停的我们安静下来,用一坨略微发霉的面包堵住我们的嘴。口腔的环境是中性的,或略微偏碱性。不过,被嚼成一团的食物被吞下之后,经过食管(或食道),到达胃,就会处于强酸环境之中。
尽管胃中的盐酸酸度强得可将铁溶解,但其存在目的,不仅仅是为了对食物“大打出手”,还在于形成合适的化学环境,让高度复杂的食物消化酶得以“施展拳脚”。消化蛋白质的主要过程在胃中进行。在这一过程中,极度复杂的蛋白分子被剪切成片段。若有细菌随着食物一并入腹,其中大多数也会在这一阶段被酸杀灭。最终,食物成为稀如烂泥般的食糜。这是一种气味刺鼻的灰黄色流质,好似泡满了剁碎的胡萝卜。如果您不幸在进食两小时后发生呕吐,就能见识它们的真容。在胃的底端,有一圈肌肉,形成单向的阀,那就是幽门括约肌。通过它,食糜被缓缓地送入肠部。
人类的小肠完全是另一番天地。它只有手指一般粗,但蜿蜒曲折,长达6米,是细狭的长管结构。小肠是食物消化和吸收的主要场所,若干重要的化学转化过程,便发生在它的前几厘米处。位于胃部之下的胰脏分泌碳酸氢钠,将(进入十二指肠的)胃酸中和,(在小肠内)形成略微偏碱的环境。此外,它还分泌一些碱性(环境下发挥活性的)酶,主要有蛋白酶和肽酶,以及更多的淀粉酶,前两者将蛋白质进一步消化,后者将淀粉分解。胆囊分泌的胆汁是一种黄褐色的稠厚液体,可缓缓地流入肠内,将不溶于水的脂肪乳化成微小的液滴。胆汁还含有一种被称作胆红素的黄色代谢废物。胆红素源自血红蛋白(血液中运输氧的红细胞分子),是受损的红细胞在肝脏内分解后形成的。在穿过消化道的过程中,胆红素转变为另一种色泽浓重的化学物质—粪胆素。就是这种暗棕色色素,使得哺乳动物粪便带上特征鲜明的褐色。