牛が草原の草だけであの巨体を維持できる背景には、4つの胃袋が連携する反芻（はんすう）システムが存在します。人間をはじめとする単胃動物は、植物の細胞壁を構成するセルロースを自力で分解する消化酵素を持ちません。しかし草食動物である牛は、進化の過程で胃を巨大な「発酵プラント」へと作り変える道を選びました。
成牛の胃全体の容量は、実に約150〜200リットルにも達します。その大半を占めるのが第1胃（ミノ）と第2胃（ハチノス）です。牛は一度飲み込んだ草を胃の中に溜め込み、休息時に再び口へと逆流させて入念に噛み直します。この一連の動作が「反芻」です。細かくすり潰された植物繊維は、胃内に共生する数百種・数百兆匹もの微生物（細菌や原生動物）によって発酵・分解され、揮発性脂肪酸（VFA）へと変換されます。牛はこの脂肪酸を主要なエネルギー源として吸収しているのです。
さらに驚くべきは、タンパク質の摂取経路です。牛は草からタンパク質を直接摂っているわけではありません。胃の中で増殖した微生物そのものが第4胃へと送られ、胃酸で消化されることで、「微生物態タンパク質」として牛自身の血肉に変わるのです。牛の胃袋が4つに分かれているのは、発酵、物理的破砕、水分調整、そして最終的な化学消化という各工程をベルトコンベアのように分業化させた、生物の究極の適応戦略といえます。
