我们周围有无数的杂草和树木。如果这些植物纤维像食物一样可以吃，那么世界上的粮食短缺问题就能立即解决了。可惜的是，我们人类几乎不能消化植物纤维并摄取其中的营养物质。而像牛和马这样的食草动物却可以靠吃这些植物生活，这是为什么呢？
由于植物不能移动，为了防止被轻易吃掉，植物演化出各种防御机制作为“生存策略”。其中之一便是用由纤维素等较硬的植物纤维形成的“细胞壁”包裹自己。纤维素由葡萄糖聚合而成，我们可以消化吸收的淀粉也是由葡萄糖聚合而成的。所不同的是它们的聚合方式。一眼看上去，两者的结构几乎相同，但只有很少的生物能够分解纤维素，包括一些白蚁和细菌等。换句话说，大多数动物都无法靠自己吸收植物的营养。
让我们先来看看消化系统的开始——“口”的特征。像狮子这样的食肉动物有锋利的牙齿，以此抓住猎物并咬下肉来。而作为食草动物的牛的门齿（切牙）有着与狮不同的形状。首先，下颌的门齿变得很平，用于切割草。其次，上颌门齿退化，形成了厚且柔软的齿板。牛进食时，会将草压在齿板上，用下颌的门齿切割，类似于砧板和刀的样子。此外，覆盖臼齿（磨牙）的牙釉质呈锯齿状，可以前后错动牙齿来研磨硬纤维。
食草动物还有一个特征是长且灵巧的舌头，可以巧妙地用舌头缠住叶子和草，有时还能将其揪下并送到嘴里。比如长颈鹿的舌头可达40～45厘米长。磨细的植物纤维将被送到胃里。然而正如前面所说，哺乳动物本身并不具备分解植物纤维的消化能力。因此，食草动物配备了一个“培养罐”，在其中“饲养”微生物来分解植物纤维，并将其转化为营养。
首先，让我们以马作为例子。马的大肠的大部分为培养细菌用的“结肠”。因此，马的结肠膨胀增大。微生物在这里将植物纤维分解为营养物质，并大量生长。微生物产生的“丙酸”和“醋酸”等，被马吸收用以制造大量的脂肪酸和维生素。马的小肠长15～20米，大肠长8～10米。长长的肠道用于吸收由胃和微生物等分解的营养物质。
此外，在兔子和树袋熊的体内，“盲肠”（大肠连接小肠的区域）占据了重要地位，在那里生存着能够降解植物纤维的微生物。树袋熊的身长不到70厘米，却有长约1.3米的盲肠。使用更精巧的机制分解植物纤维的动物被称为“反刍动物”，如牛、鹿和长颈鹿等。反刍动物的胃分为4个，在瘤胃和网胃中饲养了无数微生物。在这种由胃构成的培养罐中，同样能够获得大量的脂肪酸和维生素。
从口腔进入瘤胃和网胃的食物中，大块的残留被筛选出来并送回口腔，再次咀嚼后咽下。经过这样的来回操作后，嚼碎的植物纤维与在瘤胃和网胃中生长的微生物一起运到瓣胃。瓣胃中有许多大的皱褶，食物和微生物压在皱褶上脱水，之后它们被送往皱胃。皱胃分泌强酸性胃液将微生物和食物分解，然后它们进一步移动到小肠和大肠，在那里继续被吸收营养。
反刍动物食用植物在体内培养微生物，并通过消化吸收微生物获得营养，从这个角度来说，可以将反刍动物称为“食微生物动物”。牛的瘤胃的体积可达80～150升。因此，像牛这样的反刍动物可以在没有捕食者攻击的安全时间内吃进尽量多的食物。而马的胃的体积较小，不能一下子吃很多。这可以说是反刍动物的优越性所在。
此外，反刍动物还具有优异的蛋白质氮源回收系统。对人类等哺乳动物而言，身体不再需要的含氮的“氨”和“尿素”通常会随着尿液排出，但是反刍动物却能将这些物质收集到唾液腺中，并随着唾液分泌传递给瘤胃中的微生物。这些氮被微生物所利用合成蛋白质。反刍动物具有非常精细的消化系统，能够最大限度地利用地球上的植物资源，可以称之为“终极食草动物”。
实际上，除了反刍动物之外，还有一些物种演化出了通过反刍以及将胃作为培养罐的复杂方式来消化吸收植物纤维。其中之一是系统树上与反刍动物亲缘关系较近的骆驼科的双峰骆驼，它们的胃分为3个。此外，灵长类的长鼻猴、异关节总目的树懒和有袋类的红大袋鼠也具有类似高性能的胃。
从下图所示的系统树中可以看出，这些物种分布在不同的类群中。换句话说，它们独立演化出了从植物中提取营养的机制。这种在不同物种中出现向相似方向演化的现象被称为“平行演化”。为了吃草，食草动物们的消化系统可谓演化到极致。这么看来，“吃素”也不是那么简单的啊！