放屁对人类来说，除了尴尬外，是一个非常无用的设定。但对很多动物来说，却是生死大事儿！
灰鳉会因为放屁不及时，爆肠而亡；
生病的树懒会因为不能放屁，爆肚而死；
甚至还有一种说法认为，恐龙的灭绝是因为放了大量的屁！
真相究竟如何，我们之后再来谈谈。
先聊一聊两个灵魂话题：
人和动物为什么要放屁？
第一个学会放屁的动物是谁？
屁有三种来源：
第一种，我们说话或吃饭吞进去的空气。 第二种，肠道内菌群发酵食物产生的气体。 第三种，通过血液渗入肠道的气体。
这三种来源，也就决定了，一个动物只要有肠道、会吃东西，就会放屁。
我们把时间回溯到6.5亿年。
动物界出现了一场开天辟地的大事儿。
第一次演化出了嘴巴，第一次有了最早的「肠道」，第一次开启了「大鱼吃小鱼」的掠食法则。
虽然它们的「肠道」只是非常简陋的腔体，被称为腔肠，但已经来了一群神秘的不速之客——细菌。
是的，动物第一次有了「肠道」，细菌就开始安家。大肠杆菌为首的造屁菌，就已经开始分解食物残渣进行造屁了[1][2]。
理论上动物第一次出现了「肠道」就学会了放屁，但由于此时只有一个口，还没有真正的肛门，所以约等于用嘴放屁。
不要以为后来演化出了真正的肛门，就不会用嘴放屁了。用嘴放屁这个设定，一直延续了整个生物演化史6.5亿年。
虽然水螅、水母等刺胞动物是第一次学会放屁的动物，但由于「肠道」过于简陋，气体都溶解在水中，无法积累，因此并不能放出实质性的屁。
无论原口动物还是后口动物，都是从类似水母浮浪幼虫这样的蠕虫状动物，演化而来的。随着它们的身体结构演化得足够复杂，肠道也变得复杂了起来。
肠道延长，产气菌群变多，随着气体积累，它们自然逐渐掌握了真正的放屁技能。
最早能放出实质性屁的动物，原口动物以节肢动物为代表，后口动物以鱼类（广义）为代表。这两种动物，最早都是从寒武纪开始出现。
也就是说大约5亿年前动物就已经能放出实质性的屁。
虽然「屁」是一种看似很无用的设定，但生物演化往往遵守「物尽其用」法则。
屁这种天生的生化武器不用，岂不是有点浪费了？
这不，还真的有动物把屁进行了合理利用。
一种名叫洛玛米亚（Lomamyia）的毛蛉虫，在幼虫阶段，会通过放屁麻痹白蚁，然后进行捕食[3]。当然，它们的屁和普通的屁也有所不同，进行了升级，富含化学物质。
有了攻击性的屁，怎么能没有防御性的屁。
用屁防御，其实是昆虫比较常见的技能。像射炮步甲这样的动物，还它们演化出了专门的「喷射装置」。
它们的喷射装置，主要有三个结构：
分别用来储藏、燃烧，以及喷射液体。
当射炮步甲受到威胁的时候，会混合身体内储存的过氧化氢和对苯二酚，并通过催化剂生成高达100℃的苯醌溶液，同时喷射出去。
这种特殊的屁，大大提升了它们的生存能力，不仅蚂蚁在它们的屁中犹如经受狂风骤雨，甚至就连蟾蜍吃了它们，都得老老实实的再吐出来。
相比起节肢动物对腹腔的肆意改造不同，脊索动物这一支的发展就保守了很多。
很长一段时间，不仅对屁很难有合理的利用，甚至很多时候还成了致命的威胁。
例如，开篇提到的灰鳉（Bolson pupfish），便因为夏季吃藻类的时候，常常把藻类产生的气泡也一并吞入腹中，从而很容易造成腹胀。
如果放屁不及时，轻则漂浮水面被鸟类等天敌吃掉，重则肠道破裂而亡。
而同样喜欢吃藻类的透明仔稚鱼，甚至可能因为藻类还能继续在肚子内进行光合作用，而最终被屁给撑死。
当然，也有鱼类把屁合理运用了起来。
鲱鱼就是「有用化」放屁的大师级鱼类。它们通过放出1700~22000赫兹的高音脉冲屁，在黑暗环境中闻着屁味交流，畅谈鱼生[4][5]。
谁能想到，死后被制成重口味罐头的鲱鱼，活着的时候，便过着非常有味道的鱼生。
3.8亿年前，随着肉鳍鱼登陆，演化成陆生动物后。
要观察到实质性的放屁，就比在水中难多了。其实热成像仪也看不到屁，网上流传很广的一些动图，其实是制作团队，后期增加的特效。
通常认为，那些肠道较短，括约肌不发达的动物，没有凝聚或放出实质性屁的能力。例如，今天的青蛙便没有被观察到过放屁。
而会放屁的动物，在屁的运用上，也已经越来越多样。例如，今天的索诺兰珊瑚蛇（Micruroides euryxanthus）[6]，会通过泄殖腔吸入空气，遇到天敌的时候，会用括约肌全力释放，发出响亮的屁声，把掠食者赶走。
整体来说，它们的屁声还不够大也不够响，传播距离大约2米左右。
随着大型陆生动物的出现，屁就逐渐变得举足轻重，开始屁声赫赫了起来。
3亿年前，哺乳动物祖先合弓纲这一支演化出了最早的大型植食性动物，以盘龙目的卡色龙科动物为代表。它们中最大的杯鼻龙（Cotylorhynchus）体型达到6米，拥有巨大的肚子。
可以想象，植物在它们富含菌群的肠道内发酵，可以产生大量的屁。它们的屁声，或许如同大象放屁一样，持久而恢弘。嗯，大象每天的放屁量是3400升，相当于人类的3000~10000倍。
不过，论屁的恢弘，恐怕很少有动物比得过巨型恐龙。
2亿年前的侏罗纪早期，恐龙便开始大型化，蜥脚类中出现了近10米的雷前龙（Antetonitrus），到侏罗纪中晚期便发展出了20米以上的、梁龙（Diplodocus）、圆顶龙（Camarasaurus）、腕龙（Brachiosaurus）等等，它们一直繁荣到了白垩纪末期大灭绝的前夕。
几乎所有的动物都会借助肠道菌群来消化食物，我们人类也不例外。以后会专门出一期肠道菌群与动物关系的视频，今天就不细说了。
总之，对于植食性动物来说，往往需要借助大量的肠道菌群来消化食物，所以一般具有特殊的肠道结构。由于肠道软组织难以留存，很难形成化石，我们今天已经不知道这些巨型恐龙的消化道是怎么样的。
但它们很有可能是像马等非反刍动物那样，具有发达的后肠，里面有着大量的肠道菌群。
前肠、中肠、后肠的关系，就不细说了，大致以十二指肠和横结肠作为中间的分界。不了解的可以暂停，看下这张图。
由于吃得多，消化道长，肠道细菌多，恐龙每天都会放出大量的屁，可以说它们恢弘的屁声足足响彻了地球1.5亿年。
由于它们屁量惊人，吸引了一群英国学者的研究[7]。
通过建立模型推算，英国学者发现，这些蜥脚类恐龙放屁量是如此巨大，乃至于每年的甲烷排放量就达到了惊人的5.2亿吨，和2023年全球甲烷排放量的5.8亿吨非常接近。
甲烷是最主要的温室气体之一，根据不同的研究模型，相同甲烷的温室效应是二氧化碳的25~120倍[8]。
自工业革命以来，人类活动排放的甲烷，导致全球气温上升了约30%。
因此，研究者认为，恐龙统治时期的全球平均气温，比现今高10℃左右，便是因为恐龙放屁带来的温室效应。
这篇研究在互联网上的影响比较大，现在很多文章都声称恐龙因为放屁而灭绝。
说实在的，如果这点甲烷量就能导致恐龙灭绝，那今天的人类也早就已经灭绝了。
虽然恐龙的屁量很惊人，可引起温室效应，但还不至于因为放屁而灭绝。
其实，人类今天面临的气候危机也和屁有关，全世界白蚁放的屁提供了全球甲烷排放量的1%~3%[9]，而人类畜牧业排放的温室气体，占全球总排放的15%左右[10]，其中甲烷量超过1亿吨，达到人类活动排放量的32%[11]。
这些温室气体，主要都是牛羊等反刍动物产生的。
由于它们的肠道菌群主要在前肠，所以这些「屁」主要通过打嗝从嘴排放出去。一些西方国家为了遏制畜牧业的温室气体排放，已经开始向牛羊征收“放屁税”了。
新西兰人抵制放屁税
人类也养了大量的鸡鸭，为什么鸡鸭没有成为税收大户呢？
因为鸟类根本放不出屁。
刚才我们提到，蜥脚类巨型恐龙的屁声轰隆了1.5亿年，但其实并不是所有恐龙的屁量都很大，近鸟类恐龙的屁量就很小。乃至于演化成鸟类之后，因为消化道太短、肠道菌群少，食物基本上在肠道内梭哈一下，就排泄了，所以基本上不会放出实质性的屁。
即便产生了少量的屁，也可能通过口腔排出去。
所以哪怕今天，人类每年消费600亿只鸡，也不用担心养鸡造成气候变暖问题。
如果说鸟类是脊椎动物中普遍性放不出屁的动物，那么树懒就是哺乳动物中唯一放不出屁的动物。
由于行动缓慢，消化也十分的缓慢，树懒足足长达一周的时间，才会排一次便。所以，它们通常是不会放屁的。
但肠道内存在菌群，它们总是会产生屁的。它们产生的屁不像反刍动物那样位于前肠，而是位于后肠。由于肠道蠕动的单向性，以及胃幽门的阻隔，屁是不会往上跑的。
不会出去，也不往上跑，那它们的屁到哪里去了？
还记得开篇，我们提到屁产生的第三种方式吗？
通过血液渗入肠道的气体变成了屁。
这个过程嘛，其实是一个双向过程，溶解在血液中的气体可以变成屁，屁也可以变成溶解在血液中的气体，并最终通过肺部的气体交换，从嘴巴呼出。
所以，从某种意义上来说，树懒也是一种用嘴放屁的动物。
其实人类也不例外。
对于你憋住不放，却最终消失了的屁，想必现在你已经知道它们到哪里去了。
当树懒生病，体内产生大量的屁，无法及时通过这样的交换方式排放时，就可能撑得爆肚而亡。
如果说屁对于树懒来说，是非常危险的事情，那么放屁对海牛来说，却是最基本的生存能力。
海牛的直肠充当着类似于鱼鳔的作用，它们通过放屁来进行潜水。
可以想象，被誉为美人鱼的海牛，出生之后要做的第一件事情，就是用屁潜水。
从6.5亿年前动物肠道能产生屁开始，再到5亿年前开始放屁以来，屁对于动物来说，可以是无用的，也可能是很危险的，甚至还可以是必要的生存技巧。
而人类则可能是这方面的集大成者，虽然对于绝大多数人来说，屁没啥屁用，也不致命。但也有少数人，尤其是老年人，可能因为疾病等原因，最终腹部胀气而死亡。
在生存技巧方面，也有人类以放屁为生，从中世纪到今天西方国家，都有放屁师（braigetoír）这个职业。
法国著名放屁师：约瑟夫·普耶(Joseph Pujol)
100年前著名放屁师，身价超越当时顶流女星，莎拉·伯恩哈特。
爱德华七世，利奥波德二世，精神分析学之父佛洛伊德，皆为其坐上宾客。
正常人每天的放屁量是500ml~1500ml，通过6~20次排出来，这个量是完全不够表演的。但放屁师掌握了类似索诺兰珊瑚蛇那样用括约肌吸纳空气的能力，他们自由控制直肠，用屁制造各种节奏和频率的声响，与吟游诗人、竖琴一起搭配表演。
日本江户时代，也有被称为“放屁男”的职业放屁师，头目被称为“雾降花开男”。他们似乎能力比当时的欧洲放屁师更胜一筹，能用屁模仿鼓声、狗吠、各式音阶的声音，甚至还能用屁股射飞镖。
在大自然演化力量面前，动物对屁的运用，相比起人类来说，还是有点小巫见大巫了。
如果真的有造物主存在，恐怕他也会对人类的行为感到惊叹。
参考
- ^Bosch, Thomas CG. "What Hydra has to say about the role and origin of symbiotic interactions." The Biological Bulletin 223.1 (2012): 78-84.
- ^Fraune, Sebastian, and Thomas CG Bosch. "Long-term maintenance of species-specific bacterial microbiota in the basal metazoan Hydra." Proceedings of the National Academy of Sciences 104.32 (2007): 13146-13151.
- ^Johnson, J. B., and K. S. Hagen. "A neuropterous larva uses an allomone to attack termites."Nature289.5797 (1981): 506-507.
- ^Wilson, Ben. "Are the mysterious farting sounds of herring, communication or just wind?." Encyclopedia of Animal Behavior. Greenwood Press, 2005. xxxx.
- ^Burke, Katie L. "Life's a Gas." American Scientist 106.3 (2018): 185-187.
- ^Young, Bruce A. "Snake bioacoustics: toward a richer understanding of the behavioral ecology of snakes." The Quarterly Review of Biology 78.3 (2003): 303-325.
- ^Wilkinson, David M., Euan G. Nisbet, and Graeme D. Ruxton. "Could methane produced by sauropod dinosaurs have helped drive Mesozoic climate warmth?." Current Biology 22.9 (2012): R292-R293.
- ^Hodnebrog, Ø., et al. "Global warming potentials and radiative efficiencies of halocarbons and related compounds: A comprehensive review." Reviews of Geophysics 51.2 (2013): 300-378.
- ^Ito, Akihiko. "Global termite methane emissions have been affected by climate and land-use changes." Scientific Reports 13.1 (2023): 17195.
- ^https://thebreakthrough.org/issues/food-agriculture-environment/livestock-dont-contribute-14-5-of-global-greenhouse-gas-emissions
- ^https://www.unep.org/news-and-stories/story/methane-emissions-are-driving-climate-change-heres-how-reduce-them