本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
許多人迷惑不解，我們吃的牛肉裏富含優質蛋白，但牛隻是吃草，草裏面並沒有蛋白質，那麼難道牛肉裏的蛋白質從天上掉下來？讓我們一起來分析討論，弄個明白，以免以後吃牛肉老想着這個問題。
我説這話並非故弄玄虛的恫嚇，而是生態規律使然。如果沒有了食草動物，或者食草動物不長肉，食肉動物就得餓死；隨後人類這種雜食動物，只能夠靠吃植物活命了，缺乏必要的蛋白質和鈣等多種微量元素來源，要不了多久，只能走向亡種的下場。
這個世界的動物按照食性類別來劃分，大致可以分為三類：食草性動物、食肉性動物、雜食性動物。嚴格意義上來説，雜食性動物並非很清晰的一類，有些是以肉食為主，兼帶着吃點植物；而有的又正好相反。人類是個複雜的動物，有人光吃素也活了一輩子；有人只吃肉也能活下去。不過這種嚴重偏食者，活得並不是很健康。
食草動物是動物食物鏈的底端，就像做房子，低端基礎一倒，整棟大廈就會全部倒塌。食草動物不能產肉，肉食動物就沒有食物，豈有不亡之理？雜食動物也將半死不活，最終還不是沒了？
現在自然界食草動物很多，如牛、羊、馬、驢、鹿、兔、大象、駱駝、羊駝、河馬、袋鼠等等，一下子也數不清。
在自然界的生存競爭中，各種動物都吃肉食的話，來源是很匱乏的，不但難找到，而且找到了還難以逮到。因為肉體都是活的，會動會逃跑，一個或一堆獵物，還有很多同類或天敵在爭搶，所以即便是食肉動物之王~老虎獅子，都有長期找不到食物而餓死的時候。
這樣在哺乳動物中就分化出了一部分以植物為生的物種。植物雖然營養少點，但只要多吃就能基本保障身體需要，且植物只會被動地接受“吃”，而無法逃跑。這樣地球就能夠養育更多的生物，形成更科學的生物體系和食物鏈。
但植物的營養成分比較少，而且大部分纖維都被排泄出來了，因此每天要多吃，才能夠維持需要。所以食草動物每天攝入的草料植物量都很大，這樣動物就可能要花費很多時間攝入食物。但由於種種原因，這些動物不可能一天到晚悠閒的吃喝，它們還要交朋結友談情説愛，或者需要逃亡，有些還要勞作，咋辦？
進化的結果就是胃腸消化系統形成了某種獨特的功能，越來越適應食草。比如有些進化出了幾個胃，有的進化出了很長的消化道；而一些動物的進食方式也發生了適應性改變。
以牛一類食草動物為例，包括駱駝、羊等，進化出了4個胃，即瘤胃、網胃、重瓣胃、皺胃。瘤胃很大，相當於反芻動物的飼料倉庫，這類動物在白天進食時，就會大把大把先搶着把草料囫圇吞棗地塞進自己的瘤胃儲存起來，把肚子吃得鼓鼓的。待有空或晚上，再把這些沒嚼碎的草從瘤胃中反倒回口中細嚼慢嚥，然後再通過其他幾個胃分別取用有效成分。
這種動物就叫反芻動物，人們就常看到它們雖然沒在吃東西，但會一天到晚地嚼呀嚼。
而馬、驢、兔等食草動物沒有進化出多胃，但普遍腸子都比食肉動物長多了，達到自身身體的十多倍到20多倍，如馬腸子是身體的12倍，兔子腸子長度是自身的20倍。在這麼長的消化道里面，最大限度地將植物纖維裏面的養分榨出來。
但馬、驢沒有瘤胃這個倉庫貯存，而白天往往要勞作，沒空吃那麼多草料怎麼辦？那就只能晚上吃，邊睡邊吃。因此，晚上如果不給馬喂草料，馬就無法健康長膘，因此就有了“馬無夜草不肥”的説法。
草的主要成分為纖維素，怎麼會變成肉呢？但組成纖維素的基本單位是葡萄糖，葡萄糖經過糖化作用，可以轉化為脂肪，草食動物有這個本事將其分解出來，中間產物通過轉換作用形成氨基酸，然後組成蛋白質吸收。
但植物直接轉化為蛋白的量是很少的，根本不能滿足食草動物們長得一身肌肉的需要。那麼怎麼來解決這個問題呢？原來食草動物除了能夠最大限度消化植物裏的養分，還養了一大堆幫助自己消化的軍隊，這支軍隊活躍在食草動物的胃腸道，對食草動物汲取足夠的蛋白起到至關重要的作用。
這支軍隊就是食草動物胃腸道里的“菌類蛋白”大軍。何謂菌體蛋白？通俗地説就是細菌裏面含有的蛋白，一般指單細胞蛋白，也叫微生物蛋白。食草動物吃到肚子裏的草，不光是自己獨自分解和吸收其中的養分，還養育了很多微生物、細菌、真菌等，達到十幾種到幾十種之多。
這些微生物、細菌、真菌，為了養活自己，不斷的分解消化這些植物的養分，把本來無法消化的東西，變成能夠吸收的蛋白質、維生素等。這樣食草動物就有了另外的“補品”來源。
牛消化系統中微生物的種類、作用和分佈為：瘤胃中，纖毛蟲每克內容物中含有60~80萬個，分為貧毛和全毛兩類；細菌在每克瘤胃微生物中含有150~250億個；而馬等單胃食草動物的菌類，主要在盲腸裏。這些纖毛蟲和菌類、真菌等，在分解澱粉等糖類，發酵分解果膠、纖維素、半纖維素等方面，起着至關重要的積極作用。通過分解等生物化學作用，它們毫不疲倦的合成蛋白質。
這些微生物和細菌以草動物為宿主，而它們不同種類之間又屬於共生互生關係，而不是寄生關係，它們相互友好、共榮互存、相互依賴。它們不但幫助食草動物分解了養分，還依靠吃進的食物養肥了自己，讓自己成為“又肥又壯”的蛋白寶寶。這些“蛋白寶寶”不但不對自己宿主攻擊產生危害，而且還甘於奉獻自己，讓自己成為食草動物們的蛋白質主要來源，這樣食草動物就有了寶貴足夠的蛋白質來源。
實際上，食草動物從微觀方面來説，也在不停的“吃肉”，吃的就是被自己“養肥”了的纖毛蟲、細菌、真菌類，這些“朋友”飽含豐富的蛋白質，只不過草食動物吃起來更“文雅”，有點吃肉不吐骨頭的味道而已。有了這些營養，牛們就長出健壯的肌肉，供食肉動物們美餐，人類也從中渾水摸魚的分得許多羹。
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