为了拯救地球，科学家们想出了解决牛放屁的方法

养牛是全球变暖的一大因素。牛在打嗝和放屁时会排出大量甲烷，这种温室气体的效力比二氧化碳高出许多倍。事实上，忧思科学家联盟称，美国牛肉产量大致相当于 2400 万辆汽车的年排放量。这是相当多的甲烷。

不过，大多数人可能不愿意用一碗豆子来代替多汁的牛排。

研究人员认为也许还有更好的办法。他们没有要求人们放弃牛肉，而是试图培育出对气候更友好的牛。他们的目标是培育出消化系统产生更少甲烷的动物。一种方法是改造生活在瘤胃（动物消化道的主要器官）中的微生物。这些微生物在消化过程中使发酵成为可能，并产生牛释放的甲烷。

英国科学家去年发现，牛的基因会影响这些微生物群落的构成，其中包括细菌和古菌，它们是甲烷的主要生产者。这一发现意味着养牛户可以选择性地饲养古菌与细菌比例较低的动物，从而减少甲烷的产生。

“产甲烷菌（即产生甲烷的古菌）与细菌完全不同，因此我们可以确定它们在瘤胃样本中的丰度，”苏格兰乡村学院动物遗传学教授雷纳·罗赫 (Rainer Roehe) 说道。罗赫研究了样本动物中微生物的组成，并确定宿主动物的基因决定了它们的组成。“古菌与细菌的比例越高，甲烷排放量就越大，”他说。

他的研究发表在《公共科学图书馆遗传学》杂志上，最近获得了该杂志享有盛誉的遗传学研究奖。该杂志称这项工作是“培育低排放牛的第一步，在全球肉类需求不断增长的情况下，这一点将变得越来越重要。”这项研究确定了特定的微生物“概况”，即微生物的组合，这可以帮助确定哪些牛能更有效地消化饲料，并排放更少的甲烷。

“这些可以用作减少甲烷排放的选择标准，”Roehe 说。“减少甲烷排放的选择将是永久性的、累积性的，并且是可持续的，就像动物育种中使用的任何其他特性一样，例如生长率、产奶量等。”随着时间的推移，“这将对牲畜的甲烷排放产生重大影响，”Roehe 说。

他预测，这种方法不仅会减少牛肉生产对环境的影响，而且还能让农民以更经济的方式生产肉类。他说，这种方法还可能改善动物的健康状况，提高肉的质量，因为瘤胃微生物发酵会促进 omega-3 脂肪酸的产生。

Roehe 解释说，他和同事测试了 72 只动物（9 个父系各 8 个后代），以预测它们的基因对微生物群落的影响。“这些后代唯一的共同点是它们的基因都遗传自父系，”他说。

“所有反刍动物的瘤胃中都有古菌和细菌，”他说。“我们确定了每只动物瘤胃中这些古菌和细菌的丰度，然后计算了它们的比例，这与甲烷排放量相关。”

他们分析了样本，发现遗传基因“显著影响了甲烷排放[和]古菌与细菌的比例，”他说。他们确定，超过 80% 的甲烷排放可以用 20 种基因的“相对丰度”来解释，他说。即使饮食不同、牛的品种不同，结果仍然相同。“这意味着动物的基因塑造了其自身微生物群落的组成，”他说。

他说，也可能存在一些生物学因素，包括影响瘤胃 pH 值的唾液分泌（“从而影响瘤胃微生物群落的生活条件”），以及瘤胃的物理大小、结构差异和收缩（影响消化食物通过瘤胃的速度），甚至瘤胃微生物与其他细胞之间的“串扰”。

实际上，育种者需要从许多动物身上采集瘤胃样本，以确定它们的基因构成。虽然这项研究仍处于实验阶段，但罗赫说，“我们正在与育种组织合作，以证明该系统在实际条件下的有效性。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。