Ученые раскрыли тайну кубических фекалий вомбата
Вомбаты — единственные животные в мире, которые производят кубические фекалии. Еще несколько лет назад предполагалось, что кал приобретает квадратную форму на выходе из животного, но некоторые надежные исследования, опубликованные в 2018 году, наконец, разрешили загадку . Было обнаружено, что вомбаты обладают уникальной кишечной структурой, которая может формировать свои фекалии в кубики, прежде чем покинуть тело. Возникающая в результате дефекация в буквальном смысле сродни выдавливанию квадратика через круглое отверстие.
Читай также: В Квинсленде обнаружено кладбище гигантских вомбатов
Теперь, в недавно опубликованном исследовании в журнале Soft Matter, исследователи впервые воспроизвели процесс кубического образования, который происходит в кишечнике вомбата. Результаты исследования обширны и влияют на все, от производственных процессов до диагностики здоровья пищеварительной системы.
«Голые вомбаты известны тем, что производят характерные кубические фекалии», — объясняет Скотт Карвер, автор-корреспондент нового исследования. «Эта способность образовывать относительно однородные, чисто срезанные фекалии уникальна для животного мира. Они размещают эти фекалии на видных местах в своем доме, например, вокруг камня или бревна, чтобы общаться друг с другом».
Читай также: Пол-литра слюны и асимметрия мошонки: Вручена Шнобелевская премия
До 2018 исследования, которые получили Шнобелевскую премию, рассекали секции кишечника вомбата, чтобы установить, как животные производят кубические фекалии. Новое исследование представляет собой первое экспериментальное воспроизведение этого процесса.
Новое исследование с помощью нескольких экспериментальных и математических моделей демонстрирует, как мягкий кишечник может производить квадратные фекалии. Моделирование предполагает, что чередование жестких и мягких областей кишечника приводит к образованию плоских граней и острых углов в кале.
«Повышенный коэффициент жесткости и более высокое число Рейнольдса приводят к более квадратным формам», — пишут исследователи в своем исследовании. «Углы возникают из-за более быстрого сжатия в жестких областях и относительно более медленного движения в центре мягких областей».
Читай также: В центре Львова нашли останки вымерших животных
Понимание того, как именно работает этот процесс, может привести к множеству полезных результатов, включая новые способы формирования мягкой материи в производственных условиях. Квадратные сосиски?
Еще один интересный результат этого исследования — лучшее понимание взаимосвязи между окончательной формой кала и жесткими участками толстой кишки. Патрисия Янг, другой автор нового исследования, предполагает, что эти результаты указывают на новые клинические тесты на здоровье пищеварительной системы.
«Мы знаем, например, что одним из ранних симптомов рака толстой кишки является то, что часть толстой кишки может стать жесткой», — говорит Ян.
«Тогда возможно, что это образует край или необычную форму в фекалиях и может быть ранним индикатор о здоровье толстой кишки».
Ранее сообщалось, что австралийские вомбаты отравились растением-мигрантом.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.
- Теги:
- вомбат
- кал
Экскременты вомбата, намагниченность тараканов и удовольствие от чесания. За что вручили Шнобелевскую премию
В Гарвардском университете прошла 29-я церемония вручения Шнобелевской премии, которая присуждается за самые абсурдные научные открытия. Тема этого года была заявлена как «Привычки», вручаемый лауреатам трофей представлял собой художественную инсталляцию из кофейного стаканчика, упаковки жвачки, сигареты, зубной щетки и подобных предметов, символизирующих те или иные привычки. Денежная часть награды составила 10 триллионов зимбабвийских долларов одной банкнотой, что примерно равняется 40 центам США.
The Insider рассказывает об удостоенных премии открытиях, которые «сначала заставляют рассмеяться, а потом — задуматься».
Физика
В номинации «Физика» премию получила группа исследователей, которые выяснили, как вомбаты испражнятся кубиками. До сих пор было известно, что это австралийское сумчатое млекопитающее может производить до 100 отложений кала за ночь, тем самым помечая свою территорию, а кубическая форма испражнений, по-видимому, помогает предотвратить скатывание по склонам.
Ученые сравнили кишечник вомбата с кишечником свиней, вставив воздушный шар в желудочно-кишечный тракт животных, чтобы увидеть, как он растягивается при перемещении по нему предмета. Выяснилось, что в организме вомбатов фекалии переходят из жидкого состояния в твердое в последней четверти кишечника, а на самой последней стадии — в финальных 8% длины — принимают форму куба благодаря разной степени эластичности стенок кишки.
Исследователи выяснили, что вомбаты производят кубики с гранями размером примерно в 2 см, и умеют делать из них постройки, чтобы общаться с другими вомбатами и привлекать их внимание.
Среди многочисленных авторов этой работы оказалась пара ученых из Тайваня — Патрисия Ян и Дэвид Ху, которые впервые стали лауреатами Шнобелевской премии во второй раз. Свою первую награду они получили в 2015 году за исследование, которое доказывало, что продолжительность мочеиспускания у всех млекопитающих примерно одинакова и составляет порядка 21 секунды.
Биология
Премию в области биологии получила международная команда ученых, которые сумела доказать, что мертвые тараканы гораздо лучше сохраняют намагниченные свойства, чем живые. Исследователи провели эксперимент, в ходе которого намагничивали насекомых, а затем измеряли их остаточную намагниченность с течением времени.
Выяснилось, что намагниченность живых тараканов убывает по экспоненте за период в 50 минут. При этом мертвые тараканы размагничиваются гораздо дольше — на это уходит порядка 48 часов.
Экономика
Премию в области экономики получила группа ученых из Турции, Германии и Нидерландов, которые установили, банкноты какой мировой валюты являются самыми грязными.
Целью исследования было выяснить, деньги какой страны лучше всего передают вредные бактерии.
Проведенный эксперимент показал, что самыми грязными банкнотами в мире являются румынские леи.
Ученые пришли к выводу, что на выживаемость и размножение бактерий влияют уровень гигиены в обществе, поведение людей, уровень устойчивости жителей страны к противомикробным препаратам, а также материал банкнот. По данным исследования, на выживание бактерий на румынских леях повлияло то, что их изготавливают из пластика.
Анатомия
Премию в области анатомии получили французские ученые за работу в области «температурной асимметрии мошонки у обнаженных и одетых людей». Исследование проводилось на почтальонах и водителях, ученые хотели проверить гипотезу о том, что температура левого яичка у мужчин в среднем выше, чем правого.
В рамках работы была придумана серия из трех экспериментов, информация о температуре мошонки собиралась при помощи специальных датчиков. В первом эксперименте участвовали 8 одетых и раздетых мужчин, которые меняли положение тела каждые 15 минут.
Во втором — 11 почтальонов, которые находились по полтора часа стоя. В третьем—водители автобусов, которые находились по полтора часа в сидячем положении.
Исследование показало, что во всех трех случаях у одетых людей температура левого яичка была выше, чем правого.
Инженерия
Премия в области инженерного дела досталась иранскому ученому Иману Фарабахшу, который запатентовал аппарат для смены подгузников. «Смена подгузников — это искусство, которое многим родителям или опекунам сложно освоить», — говорится в в патенте.
Представленное устройство для пеленания может менять подгузник, а также подмывать и сушить младенца. По размеру и форме аппарат сопоставим с обычными стиральными машинами. После помещения ребенка внутрь устройства различные этапы могут выполняться автоматически, при этом оператору не нужно прикасаться к ребенку или взаимодействовать с использованным подгузником вручную.
Химия
В номинации «Химия» Шнобелевская премия досталась японскому профессору, который подсчитал объем слюны, ежедневно выделяемый среднестатистическим пятилетним ребенком.
Работа была опубликована еще в 1995 году, в ходе нее ученый исследовал 15 мальчиков и 15 девочек. В рамках экспериментов детей заставляли пережевывать обычно принимаемую ими пищу, но не глотать ее, а выплевывать в специальный контейнер. Взвешивая выплюнутое, ученый оценивал объем слюны. Исследование показало, что железы бодрствующего ребенка выделяют примерно 0,26 мл слюны в минуту, а во время поглощения пищи этот показатель возрастает до 3,6 мл в минуту. Исходя из предположения, что во время сна слюноотделение не происходит, ученый сделали вывод, что организм пятилетнего ребенка выделяет порядка 500 миллилитров слюны в сутки.
На церемонию вручения премии приехали выросшие дети лауреата, которые повторили эксперимент.
Психология
Шнобелевская премия в области психологии досталась ученому Фрицу Стрэку, который якобы доказал, что вставленная в рот шариковая ручка делает человека счастливее. В рамках исследования автор попытался проверить давнюю гипотезу о том, что выражение лица напрямую влияет на эмоциональные переживания.
Во время проводимых экспериментов испытуемых просили держать ручку либо вытянутыми губами, что мешает улыбаться, либо зубами, что улыбке не мешает. При этом участникам предлагалось ранжировать показанные им картинки по степени их забавности. Исследование показало, что в среднем картинки казались смешнее тем, кто держал ручку зубами и мог улыбаться.
Медицина
Премию по медицине получил итальянец Сильвано Галлус за исследование, якобы доказавшее, что употребление пиццы может защищать от болезней и смерти.
Ученый собрал данные о более чем 8000 итальянцев, которые обращались в больницы и ели не менее одной пиццы в неделю. У 3315 из них были диагностированы опухоли пищеварительного тракта или горла, у остальных — иные болезни, не связанные с онкологией. Собранные данные показали, что употребление пиццы от одного раза в неделю и чаще связано со снижением риска развития рака пищевода на 59%, горла — на 34%, толстой кишки — на 26%.
Ученый настаивает, что к подобным результатам приводят содержащиеся в пицце ингредиенты, а именно томатная паста.
В помидорах в большом количестве содержится антиоксидант ликопин, который помогает бороться с опухолевыми клетками.
Медицинское образование
Премию в области медицинского образования завоевали исследователи из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна, которые разработали методику, позволяющую ускорить обучение будущих хирургов с помощью дрессировки.
В рамках эксперимента студенты первого и второго курса медвузов осваивали новые хирургические навыки — завязывание нескольких видов узлов при наложении швов, а также сверление отверстий в костях. Ученые разделили их на две группы по 12 человек, обе группы обучались, наблюдая за наставником и повторяя его действия, но одна из них при правильном выполнении действий получала одобрение с помощью звукового сигнала, используемого при дрессировке собак.
Исследование показало, что группа, получающая одобрительный звуковой сигнал, добилась гораздо лучших результатов, чем та, что его не получала.
Премия мира
Наконец, Шнобелевскую премию мира получила команда ученых, которая сумела количественно оценить удовольствие от почесывания человеком самого себя.
В рамках эксперимента ученые искусственно вызывали зуд в трех разных частях тела добровольцев – в предплечье, лодыжке и спине. После этого исследователи чесали эти места специальными щетками. Участники субъективно оценивали величину зуда и наслаждение от чесания по 30-балльной шкале во всех трех местах.
Исследование показало, что величина зуда и удовольствие от чесания в лодыжке и спине были значительно выше, чем в предплечье. При этом удовольствие от почесывания в предплечье и лодыжке становилось тем ярче, чем сильнее был зуд.
Ученые наконец выяснили, почему фекалии вомбатов имеют форму куба
Любопытно, что кубический стул вомбатов имеет эволюционные преимущества
Вомбат (Getty Images)
Вомбат с открытым носом известен многими вещами, от его очаровательных особенностей до его таксономической принадлежности к сумчатым. Тем не менее, одна менее известная и странная деталь о вомбатах заключается в том, что они буквально испражняются кубиками.
До сих пор.
Группа ученых из Технологического института Джорджии, Университета Тасмании и Общества охраны природы Таронга ранее в этом месяце опубликовала в научном журнале Soft Matter исследование, в котором объясняется, почему экскременты вомбатов имеют форму куба. Для этого они изучили кишечник и мышцы различных вомбатов, обнаружив в кишечнике две бороздки, где плоть более эластична, и участки мышц и тканей, различающиеся по жесткости и толщине. Используя эту информацию, они создали двумерную математическую модель, которая помогла им лучше понять, как эти области кишечника вомбата двигаются, когда сумчатое травоядное переваривает свою пищу. Их исследование помогло им узнать, что фекальные кубики образуются в пределах последних 17 процентов кишечника вомбата и что «углы возникают из-за более быстрого сокращения в жестких областях и относительно более медленного движения в центре мягких областей».
У ученых также есть гипотезы, почему экскременты вомбатов имеют такую форму.
«Вомбаты устойчивы к засухе из-за сухих условий, в которых они живут», — сообщил Salon по электронной почте Дэвид Ху, исследователь биомеханики из Технологического института Джорджии и соавтор исследования. «Их фекалии на 60 процентов состоят из воды, тогда как человеческие фекалии на 80 процентов состоят из воды. Эта сухость позволяет сохранять квадратную форму, особенно края».
Ху также отметил, что у вомбатов есть эволюционные преимущества в том, что у вомбатов испражнения кубической формы.
«Вомбаты используют фекалии для общения», — объяснил Ху. «Они испражняются на камнях или пнях. Если бы фекалии были круглыми, они бы скатывались по этим предметам. Так появились плоские лица и края».
Ху также сказал, что это знание может помочь (человеческой) медицине, например, помогая обнаруживать рак толстой кишки.
«Рак толстой кишки связан с жесткими стенками толстой кишки», — сказал Ху салону.
«Мы могли бы начать связывать неравномерность формы фекалий с наличием рака. Возможно, наша работа станет первой статьей, показывающей, что свойства материала кишечника влияют на форму фекалий».
Он также предположил, что их исследования могут помочь в производстве. «Обычно мы используем острые предметы, чтобы нарезать кубики, или используем литье под давлением, чтобы сформировать их путем затвердевания», — сказал Ху. «Метод вомбата включает в себя многократное сокращение стенки цилиндра с жесткими и мягкими участками. Он показывает, что свойства материала могут влиять на форму. Это может быть использовано для формирования ценных или хрупких материалов, таких как стволовые клетки или органоиды».
Наконец, Ху сказал Салону, что эта информация может помочь людям лучше заботиться о вомбатах, содержащихся в неволе, поскольку вомбаты, живущие в зоопарках, не производят экскременты такой кубической формы, как их дикие собратья.
«Близость к кубу может быть использована для измерения уровня гидратации у вомбатов в дикой природе или в неволе», — объяснил Ху.
Мэтью Розса
Мэтью Роза — профессиональный писатель, чьи работы публиковались во многих национальных СМИ с 2012 года, а с 2016 года — исключительно в Салоне. загрязнения и пересечения между наукой и политикой. Он взял интервью у многих видных деятелей, в том числе у бывшего президента Джимми Картера, бывшего премьер-министра Израиля Эхуда Барака, зоотехника и активиста Темпл Грандин, изобретателя Эрно Рубика, пионера вакцины мРНК Каталин Карико, актера Джорджа Такеи и правого повстанца Роджера Стоуна.
БОЛЬШЕ ОТ Мэтью Розы
Актуальные статьи с салона
Совок на фекалиях вомбата — фекалии вомбата
Члены семейства животных Vombatidae, существует три вида вомбатов: обыкновенный вомбат, южный волосатый вомбат и северный волосатый вомбат. Все они родом из Австралии и некоторых близлежащих островов и не имеют ничего общего с летучими мышами, которые летают по ночам. На самом деле, эти пухлые пушистые млекопитающие напоминают заросших луговых собачек Великих равнин в Соединенных Штатах.
Наряду с коалами и кенгуру вомбаты являются
Реклама
Как ночные животные, вомбаты активны ночью, добывая траву, корни и кору. Соперничая с репутацией ленивцев, вомбаты могут спать до 16 часов каждый день [источник: Джексон]. Также, как и у ленивцев, на этот режим сна влияет их травоядная и, следовательно, низкокалорийная диета, которая требует от них сохранения энергии. Фактически, во время сна метаболизм вомбата может упасть до двух третей от его нормального уровня [источник: Animal Planet].
Миниатюрные луговые собачки, размер тела которых делает их самыми крупными роющими млекопитающими в мире.
Как мы упоминали ранее, экскременты животных — это естественный способ пометить территорию, чтобы предотвратить конфронтацию и способствовать спариванию. В дополнение к запаховым отметинам или запахам, производимым гормонами, выделяемыми животными, вомбаты оставляют свои кубические экскременты в качестве территориальных указателей на вершинах скал и бревен. Эта четкая форма выгодна, поскольку плоские стороны кубов удерживают помет на месте в их ненадежных местах.
Несмотря на то, что экскременты по-прежнему считаются одним из самых неприятных продуктов наших биологических функций, в дикой природе они, безусловно, служат определенной цели. Однако принести его в дом на подошве обуви — совсем другое дело.
Статьи по теме
Другие полезные ссылки
- Департамент окружающей среды, водных ресурсов, культурного наследия и искусств Австралии: Северный волосатый вомбат
- Планета животных: тур по вомбату
- National Geographic: Обыкновенный вомбат
Источники
- Барнс, Мишель. «Руководство по содержанию обыкновенного вомбата». Австралийский опыт дикой природы. Май 2005 г. (2 октября 2008 г.
