Вомбати — єдині тварини, які гадять кубики, і тепер ми знаємо, як

(Девід Ху і Скотт Карвер)

Патриція Янг бачила багато калу. У свій час, вивчаючи динаміку рідин організму, відома вчена була свідком того, як корови скидали водянисті пироги, гризуни скидали маленькі гранули, а слони пропускали великі кулі гною.

Ніщо з цього остаточно не підготувало б її до того, що вона мала побачити.

Це був 2015 рік, і Ян щойно представив на математична модель для спорожнення кишечника. Вчений на конференції запитав, чи працює її теорія для вомбатів. Ян ніколи не бачила екскрементів вомбатів, і, шукаючи в Google фотографії, вона виявила, що дивиться на деякі з найдивніша форма, яку вона коли-небудь бачила .



Фекалії австралійських ссавців мають форму маленьких темних кубиків, єдиних відомих призматичних калів у світі. Насправді вомбати — єдині тварини, яких виявили вчені, здатні створювати кубики природним шляхом, і довгий час ми не мали уявлення, як вони це роблять.

Ян одразу захопився. Таємниця була старою, але ніхто не проводив серйозних розслідувань, щоб з’ясувати, що насправді відбувається.

Вомбат на острові Марія, Австралія. (Поснов/Getty Images)

Вона та її керівник лабораторії в Georgia Tech, інженер-біомеханік Девід Ху, вирішили змінити це. У 2018 році вони нарешті дійшли до рук на кишці a голоносий вомбат ( Ведмідь вомбат ).

Кишечник, який був ретельно розчленований вченим у Тасманії та відправлений до Сполучених Штатів , показав чіткий перехід від каламутної матерії до твердої шестигранної структури з гострими кутами, майже як «жахлива різдвяна прикраса».

Здавалося, що ці кубики утворилися ще до того, як вомбат їх викинув. Подальше комп’ютерне сканування живого дорослого вомбата підтвердило, що ця тварина не має ануса квадратної форми; він такий же круглий, як і в інших тварин, тож залишалося питання: як вомбати виділяють кубики?

Як виявилося, вся справа в кишечнику. Використовуючи два нових розтину вомбатів і математичні моделі, Янг і її колеги тепер з’ясували, як вомбати насправді гадять призми.

Перше, що вам потрібно знати, це те, що кишківник вомбата надзвичайно довгий, до дев'яти метрів у довжину. Порівняно з людьми, цим метровим істотам потрібно в кілька разів більше часу, щоб висмоктати всі поживні речовини та воду зі своєї їжі, іноді до п’яти днів.

У результаті кали вомбата майже вдвічі сухіші, ніж людські, і це може бути тим, що допомагає сумчастим тваринам виживати під час посухи в австралійських чагарниках. Цей тривалий процес, ймовірно, також допомагає їхнім калам формувати більш конкретні форми.

Просто подивившись на кишківник вомбата, ви можете чітко побачити поступовий перехід від «жовто-зеленої суспензії перевареного дигесту», як так прямо сказали автори, до сухого куба зі «скошеними краями та плоскими гранями».

Кишечник вомбата наповнений калом, що звисає зверху вниз. (Девід Ху і Скотт Карвер)

Використовуючи повітряну кулю, щоб підірвати певні частини кишечника, дослідники помітили різні рівні товщини та жорсткості деяких тканин і м’язів.

На практиці це означало, що частини окружності кишечника скорочувалися по-різному, частково через різну товщину м’язів. Тісні частини скорочувалися швидко, штовхаючи кал сильніше, тоді як м’які частини скорочувалися повільніше, молдингові куточки .

Створюючи просту модель кишечника, автори виявили, що кути утворюються менш ніж за 10 циклів скорочень.

«Зі скороченнями, що відбуваються кожні пару секунд протягом п’яти днів, фекалії фактично відчувають близько 100 000 скорочень», – пише команда.

Достатня кількість цих скорочень може ймовірно сформувати серію кубиків у останньому кінці кишечника вомбата, коли кал найбільш висихає. Розтин показує, що кубики утворюються лише в останніх 17 відсотках кишечника. (У 2018 році команда думав, що це останні 8 відсотків ).

Це майже як пекти пиріг, Ху пояснює . Тісто спочатку виходить вологим і неакуратним, з часом висихає, коли воно нагрівається в духовці. Коли він впирається в край форми для торта, починає формувати кути та плоскі поверхні. Більшість затвердіння відбувається в кінці.

До речі, вомбати щодня видавлюють майже 100 таких шестигранних тістечок.

Чому саме вони це роблять, це зовсім інша загадка. Вомбати не мають чудового зору, тому вони використовують свій послід, щоб спілкуватися один з одним. Таким чином, вони люблять гадити на каміння, колоди або інші височини, щоб зробити своє повідомлення більш помітним.

Таким чином, форма куба може сприяти збиранню калу. Зрештою, більш круглі фекалії мають тенденцію скочуватися.

Фекалії вомбата в полі, складені на каміння. (Девід Ху і Скотт Карвер)

Але це лише одна ідея. Інший полягає в тому, що шестигранна структура калу вомбата дозволяє збільшити площу поверхні, щоб збільшити поширення запаху тварини, що може передавати соціальні повідомлення або репродуктивний статус.

Інші вчені вважають, що ми забагато читаємо про це. Кал у формі куба, ймовірно, є лише результатом його зневоднення в кишечнику, вони сперечаються . У зоопарках і парках дикої природи, наприклад, де вомбати добре зволожені, кал вомбата набагато менш помітний.

Зрозуміло, що нам ще багато чого потрібно знати про кал вомбата, але Ренді Еволдт, інженер-механік, який п’ять років тому вперше привернув увагу Ян і Ху до цієї таємниці, сказав Energyeffic, що він вражений їхнім прогресом.

«Автори демонструють героїчні зусилля та співпрацю, що охоплює різні сторони земної кулі», — сказав Евольдт в електронному листі. «Виникає питання: хто ще міг би втиснути таку міждисциплінарну роботу в цей багатогранний внесок?»

Хто насправді.

Дослідження було опубліковано в М'яка матерія .

Про Нас

Публікація Незалежних, Перевірених Фактів Звітів Про Здоров'Я, Космос, Природу, Технології Та Навколишнє Середовище.