Кирпичи тяжелы. Почему вомбаты какают кубиками и зачем им это нужно
Вомбат — близкий родственник коалы, обитающей в Австралии. Он предпочитает одиночество и основную активность проявляют в темное время суток. Днем вомбаты сидят в подземных норах, а ночью выходят, чтобы поесть траву и другую растительность. Вомбаты спят в среднем около 16 часов в день и у них плохое зрение, поэтому в ходе поисков еды и при передвижении полагаются они, в основном, на обоняние.
У вомбата почти нет естественных врагов, кроме, разве что, собаки-динго и тасманийского дьявола. Тем не менее, вомбаты могут отразить нападение хищника, если это будет необходимо: повернувшись задом, животное может блокировать свою нору и отразить атаки большинства нападающих, либо раздавить их конечности о стены своей пещеры. Задняя часть их тела чрезвычайно тверда из-за толстой кожи, хрящей и костей, благодаря чему вомбаты могут успешно обороняться.
Но твердая задняя часть — не единственная физиологическая особенность вомбата. Мало кто знает, но вомбаты едва ли не единственные животные, которые какают кубиками. Они производят от 80 до 100 “кирпичиков” за ночь. Научный журнал Cosmos рассказывает об этом удивительном явлении.
Итак, для чего вообще нужны какашки?С экскрементами не только выводятся отходы жизнедеятельности: с ними переносятся некоторые семена, а для кого-то они являются источником питания, как для навозных жуков. Разные текстуры, размеры, формы и запахи выделений помогают зоологам определить присутствие и динамику перемещения определенных животных, а также их диету. Например у выдр экскременты имеют отчетливый рыбный запах, а от динозавров нам остались окаменелые копролиты.
Вомбаты, как и другие животные, используют экскременты для обозначения своего присутствия. Таким образом они стараются избежать внезапных стычек с представителями своего, а иногда и других видов.
Ученые выяснили, что вомбаты умеют различать виды кала и стараются обходить места, где находятся столь очевидные свидетельства присутствия хищников или других самцов-вомбатов. Содержание гормонов в экскрементах также может сказать, например, когда самки наиболее фертильны.
В то же время, вомбаты оставляют какашки вокруг своих норок и поверх камней и бревен, чтобы сородичам было проще их найти. Их особая форма и плоские стороны кубов позволяют им не скатываться даже с самых неустойчивых поверхностей.
Но как получаются кубики?Нет, у вомбатов не квадратный анус. В ходе долгого пищеварительного процесса, который занимает от 14 до 18 дней, перевариваемая пища становится очень сухой и компактной. В тонкой кишке расположены горизонтальные бороздки, которые, вероятно, и превращают кал в кубики. При этом прямая кишка относительно ровная, что позволяет сохранить кубическую форму.
Таким образом, можно сделать вывод, что вомбаты, ведущие ночной образ жизни и обладающие плохим зрением, но острым обонянием, используют кал как главный способ сообщить, где они обитают и есть ли поблизости какие-то чужаки, чтобы избежать конфликта. Кубические какашки появляются в результате диеты и долгого пищеварения. Кроме того, кубики отлично размещаются на вершинах камней или бревен, и за счет плоских граней не скатываются с поверхностей. Да, какашки оказались хитрее, чем мы думали.
Перевод для Barking News: Майя Гавашели
Если вам нравятся наши тексты о животных, вы можете поддержать Barking News небольшим переводом здесь или покупкой футболки в нашем магазине Barking Store.
А предложить материал или тему можно письмом на почту.
Читайте также:
красота мира в каждом кадре
Ученые давно искали ответ на эту эволюционную загадку. Было установлено, что обмен веществ у вомбатов очень медленный: на переваривание пищи им необходимо до 14 дней. За один раз вомбат производит примерно 4-8 кубиков с размером грани в пару сантиметров.Бытует мнение, что вомбаты опустошают кишечник в «стратегически важных», заметных местах, обозначая тем самым границы своих владений или привлекая партнеров, но с этим согласны не все специалисты. «Не то чтобы они строили пирамидки из помета», – комментирует австралийский эксперт Майк Суинбоурн.
На самом деле форма обусловлена работой пищеварительного тракта. Процесс формирования кубических фекалий стал понятен лишь недавно – после того, как специалисты из Технологического института Джорджии во главе с Патрисией Янг изучили строение и содержимое кишечника двух вомбатов (зверей, погибших в ДТП, доставили из Австралии). Вскрытие показало, что помет переходит в твердое состояние на самом последнем участке тонкой кишки, в ее последних восьми процентах. Там из переваренной пищи удаляется вся лишняя влага, а эластичные стенки спрессовывают массу в кубическую форму. Ученые определили это, поместив надутые воздушные шарики в кишку вомбатов – и проделали такой же эксперимент на ЖКТ свиньи. Ученые смогли измерить степень местной деформации: от 20% на углах куба до 75% на его гранях.
Кубические структуры для мира природы являются исключением. Предметы такой формы люди либо вырезают, либо выплавляют в формах. «Теперь у нас есть третий способ»,– говорит ведущий автор исследования Патрисия Янг (Patricia Yang). По ее мнению, эти данные открывают новые возможности как для совершенствования производственных процессов в машиностроении, так и для медиков, изучающих ЖКТ и мягкие ткани.
Узнайте про Патрика, одинокого вомбата.
Ученые выяснили, почему вомбаты испражняются кубиками — Газета.Ru
Американские ученые из Технологического института Джорджии выяснили, почему у вомбатов кубические фекалии — все дело в особенностях строения их кишечника. Результаты были представлены на 71-ом ежегодном собрании подразделения динамики жидкостей Американского физического общества в Атланте.
Вомбаты используют кал, чтобы метить территорию, причем чем больше фекалий они оставят, тем однозначнее заявят о своих границах. За ночь вомбат оставляет около 100 фрагментов кала кубической формы — именно она и озадачивает уже не первый коллектив исследователей. Однако пока что ученым удалось лишь исключить версию о том, что у вомбатов квадратные анусы.
Кубические фекалии эволюционно выгодны для вомбатов. У них плохое зрение и хороший нюх, поэтому, чем больше горка фекалий и чем выше она расположена, тем больше вероятность, что ее заметит другое животное. Обычные цилиндрические фекалии имеют свойство скатываться с наклонных поверхностей, из кубических же легче сформировать устойчивую горку.
Специалисты по гидродинамике жидкостей изучили желудочно-кишечные тракты вомбатов, которые погибли под колесами автомобилей в Тасмании. Как выяснилось, экскременты животных затвердевали в последних 8% кишечника. Очистив его, исследователи вводили внутрь длинные воздушные шарики и надували их, чтобы понять, как ткани кишечника растягиваются в разных его частях.
Они выяснили, что последний сегмент кишечника вомбата растягивается неравномерно, одни его участки эластичнее, другие — жестче. Благодаря этому фекалии к моменту опорожнения кишечника сплющиваются по краям, принимая кубическую форму вместо привычной цилиндрической. Для сравнения ученые аналогичным образом исследовали кишечник свиньи, в котором не обнаружилось подобных изменений в эластичности.
Помимо вклада в знания об анатомии вомбатов и особенностях работы кишечника, исследователи подчеркивают значимость работы для производства предметов кубической формы для тех или иных целей. На сегодняшний день для этого используются либо формы, в которые заливается материал, либо обтачивание заготовки. Новые данные предлагают еще один способ — формирование кубов с помощью мягких тканей.
Ученые выяснили, почему экскременты вомбатов имеют форму куба. Оказывается, это важно!
Современные ученые делают удивительные открытия, объясняя вещи, над которыми люди ломали головы столетиями. Иногда результаты работы исследователей бывают очень странными, но они всегда находят способ оправдать потраченные усилия и финансы, придумывая способы их применения. Казалось бы, какой прок с того, что австралийский сумчатый зверек вомбат какает кубиками? Но если разобраться…
Давно известно, что вомбаты – наиболее умные сумчатые млекопитающие и ничего просто так в этой жизни они не делают. Поэтому удивительная способность зверьков производить фекалии в форме кубиков занимала ученых с самого момента открытия Зеленого континента.
Кубические фекалии – это не просто прихоть эволюции. При помощи такого хитроумного способа вомбаты заставляют свой кал оставаться на склонах холмов и не скатываться вниз. Зачем это им нужно? Все просто – в мире вомбатов таким способом метят свою территорию взрослые особи.
Какашки вомбата и правда имеют форму кубиков с точно выверенными гранями по 2 сантиметра. Какие только гипотезы не выдвигались по поводу причин этого явления. Одни утверждали, что у зверька аномальный квадратный анус, другие заверяли, что вомбаты сами придают форму фекалиям лапами, но все эти версии рассыпались в прах.
Беззастенчиво разглядывая задницы живых и мертвых зверьков, биологи смогли убедиться, что ничего необычного в этой части вомбата не отмечается, а его анус выглядит вполне традиционно. Вторым ударом оказалось то, что ни в природе, ни в неволе эти млекопитающие не проявляли способностей к копроскульптуре и уж тем более не были замечены возле своих кучек с измерительными приборами.
Прорыв в этой сфере сделали американские физики из Технологического института Джорджии. Они подобрали на шоссе на острове Тасмания двух сбитых машинами животных и начали тщательно изучать их внутреннее строение. Выяснилось, что длина кишечника взрослого вомбата достигает 11 метров, но это мог бы определить даже дотошный и не слишком брезгливый школьник-натуралист.
Но дальше становится интересно. Фекалии животного, перемещаются по кишечнику в жидком виде, но постепенно приобретают форму (и содержание), а к моменту выхода из организма сформированы в те самые кубики. Чтобы понять принцип этого преобразования, американские инженеры наполнили кишки мертвых вомбатов небольшими воздушными шарами и надули их.
Ну а какой прок от этого фекального открытия человечеству? Американцы утверждают, что технология, которую используют бездумно вомбаты, может быть применена в пищевой промышленности, для формирования квадратных сосисок и колбас. Не откажутся от нее и производители строительных материалов, где в настоящее время прямоугольные конструкции примитивно, по старинке, отливают в формах или изготавливают методом прессования.
Смотрите также — 20 невероятных технологий, ожидаемых в ближайшем будущем
Понравилось? Хотите быть в курсе обновлений?
Подписывайтесь на наш Instagram, страницу в Facebook или канал в Telegram.
Ученые выяснили, как у вомбата получается какать кубиками
Исследовательница из Технологического института Джорджии Патрисия Янг в 2015 году представила математическую модель дефекации животных. На конференции, где она презентовала свое исследование, ее спросили про вомбатов. На тот момент Патрисия не знала об уникальной особенности этих зверей какать кубиками. Ее заинтересовал этот вопрос, и она вместе со своим руководителем Дэвидом Ху начала изучать особенности дефекации вомбатов, пишет Science Alert.
Исследования выявили, что кубики образуются внутри вомбата, в его кишечнике, а не на выходе: анус вомбата оказался обычной круглой формы. Кишечник у вомбатов невероятно длинный — может достигать 9 м. Им требуется гораздо больше времени на переваривание пищи, нежели людям. Иногда этот процесс занимает около двух недель. Фекалии вомбатов в два раза суше человеческих. Вероятно, за две недели кишечник вомбата по максимуму “обезвоживает” фекалии и помогает формировать правильную форму.
Ученые также заметили, что разные участки кишечника у вомбата сокращаются с разной силой и интенсивностью. Это может способствовать образованию квадратной формы фекалий. Сами кубики формируются в последних 17% кишечника. Образование какашек в виде кубиков исследователи сравнивают с выпеканием торта. Сначала у нас есть жидкое тесто. Со временем от нагрева в духовке оно высыхает и упирается в края формы. Затвердевание происходит в конце выпекания.
В среднем вомбаты производят за день около 100 кубиков. Для них помет является также способом общения, потому что вомбаты очень плохо видят. Эти звери предпочитают оставлять свои “сообщения” на возвышенностях (чтобы их было видно). Кроме того, такая форма фекалий позволяет увеличить площадь поверхности, на которую попадает запах — важная часть общения зверей. Это еще и своеобразный способ пометить территорию.
Оставить комментарий Читать комментарии (13)Ученые выяснили, почему фекалии вомбата имеют форму куба
Автор Роман Фандорин На чтение 2 мин. Просмотров 36 Опубликовано
Люди могут быть очарованы кубиками, но только одно животное гадит на них: голоносый вомбат.
Этот пушистый австралийский сумчатый выжимает почти 100 шестигранных какашек каждый день-способность, которая долгое время озадачивала ученых. Теперь исследователи говорят, что они обнаружили, как кишечник вомбата создает эти исключительные экскременты.
“Это исследование действительно хорошо», — говорит Сунгван Юнг, биофизик из Корнельского университета, который изучает механику движений животных и не участвовал в исследовании. Это показывает, говорит он, что кишки этих животных “очень особенные.”
Голоносый вомбат (Vombatus ursinus), весящий до 35 килограммов, обитает в травянистых равнинах и эвкалиптовых лесах Австралии, где проводит ночи, пасясь на растениях, а дни-в подземных туннелях. Это территориальное животное, оставляющее свой необычный помет в качестве визитной карточки.
Но откуда у круглого ануса такой острый скат?Чтобы докопаться до сути тайны, ученые препарировали вомбата, который умер после того, как его сбила машина. Они исследовали кишечник и обнаружили, что он содержит две канавки, где кишечник более эластичен, о чем команда впервые сообщила в 2018 году.
В новом исследовании исследователи препарировали еще двух вомбатов и проверили слои мышц и тканей кишечника, обнаружив области различной толщины и жесткости. Затем они создали ДВУМЕРНУЮ математическую модель для моделирования того, как области расширяются и сжимаются в соответствии с ритмами пищеварения. Кишечные отделы сокращаются в течение нескольких дней, сжимая какашки, когда кишечник вытягивает питательные вещества и воду из кала, сообщает команда сегодня в метко названном журнале Soft Matter.
Более жесткие участки “похожи на жесткую резиновую ленту—они будут сокращаться быстрее, чем мягкие области”, — говорит Дэвид Ху, исследователь биомеханики в Технологическом институте Джорджии и автор исследования.
Американские учёные выяснили, как у вомбата получается какать кубиками
Исследовательница из Технологического института Джорджии Патрисия Янг ещё в 2015 году представила математическую модель дефекации животных. На конференции её спросили про вомбатов. На тот момент Патрисия ещё не знала об уникальной особенности этих зверей какать кубиками. Этот вопрос её заинтересовал, и она вместе со своим руководителем Дэвидом Ху начала изучать особенности дефекации вомбатов.
Фото: СоцсетиКак передаёт «Моя планета», в 2018 году у Янг появился образец кишечника короткошерстного вомбата. Ученые проследили, как употребленная пища из мутной кашицы превращается в шестигранный кубик. Он чем-то напоминающий уголек, который непослушные американские дети получают в подарок от Санта-Клауса.
Ученые выявили, что кубики образуются внутри кишечника, а не на выходе: анус вомбата оказался обычной круглой формы. Кишечник вомбатов невероятно длинный — может достигать 9 метров. Этим животным требуется гораздо больше времени на переваривание пищи, нежели людям. Иногда процесс занимает около двух недель. Фекалии вомбатов в два раза суше человеческих. Вероятно, за две недели кишечник вомбата по максимуму обезвоживает фекалии и помогает формировать правильную форму.
Ученые заметили, что различные участки кишечника вомбата сокращаются с разной интенсивностью. Это может способствовать образованию квадратной формы фекалий. Сами кубики формируются в последних 17% кишечника.
Образование какашек в виде кубиков исследователи сравнивают с выпеканием торта. Сначала имеется жидкое тесто. От нагрева в духовке оно высыхает и упирается в края формы. Затвердевание происходит в конце выпекания. Результаты исследования опубликованы в журнале «Science Alert».
В среднем вомбаты производят за день около ста кубиков. Для них помет является также способом общения, потому что вомбаты плохо видят. Эти животные предпочитают оставлять «сообщения» на возвышенностях, чтобы лучше было видно.
Кроме того, такая форма фекалий позволяет увеличить площадь поверхности, на которую попадает запах — важная часть общения зверей. Это еще и своеобразный способ пометить территорию.
Почему вомбаты какают кубиками? Ученые, наконец, могут найти ответ.
Вомбаты с голым носом, или обыкновенные вомбаты, можно найти в лесных массивах холмистых ландшафтов на юге и юго-востоке Австралии и в Тасмании.
Пушистые сумчатые известны тем, что производят характерные кубовидные фекалии, которые, по мнению исследователей, они затем рассредоточиваются тактически, чтобы общаться друг с другом.
Теперь ученые из Университета Тасмании узнали больше об этом любопытном явлении.
Используя лабораторные испытания и математические модели, группа исследователей обнаружила, что по окружности кишечника вомбата есть две жесткие и две гибкие области. Кишечник длиной 33 фута примерно в 10 раз длиннее тела вомбата.
«Эта способность образовывать относительно однородные, чисто срезанные фекалии уникальна для животного мира», — сказал Скотт Карвер, эколог по дикой природе из Университета Тасмании.
«Они размещают эти фекалии на видных местах в пределах своего дома, например, вокруг камня или бревна, чтобы общаться друг с другом.«Наше исследование показало, что эти кубики образуются в последних 17 процентах кишечника толстой кишки», — сказал он. мышечные сокращения, которые формируют одинаковый размер и углы фекалий.
«Голые вомбаты известны тем, что производят характерные кубические фекалии. Эта способность образовывать относительно однородные, чисто срезанные фекалии уникальна для животного мира », — добавил Карвер.
У людей пища проходит через кишечник за один или два дня, но пищеварительный процесс вомбата может длиться в четыре раза дольше, поэтому животное может извлекать из пищи все возможные питательные вещества. Эти существа также производят фекалии, которые намного суше, чем человеческие фекалии, потому что они лучше извлекают воду из кишечника.
Карвер сказал, что открытие, что кубики создаются внутри мягкой трубки, открывает «совершенно новый способ производства кубиков», который может иметь последствия для производства, клинической патологии и здоровья пищеварительной системы.
Исследование, опубликованное в журнале с метким названием Soft Matter, расширяет предыдущие исследования команды.Вомбаты — единственные животные, которые какают кубики, и теперь мы знаем, как
Патрисия Янг видела много какашек. В свое время, изучая динамику жидкостей организма, удостоенный наград ученый был свидетелем того, как коровы сбрасывают водянистые пироги, грызуны сбрасывают маленькие гранулы, а слоны проходят мимо больших комков навоза.
Ничто из этого в конечном итоге не подготовило ее к тому, что она собиралась увидеть.
Это был 2015 год, и Ян только что представил математическую модель дефекации. Ученый на конференции спросил, работает ли ее теория и на вомбатах. Ян никогда не видела помет вомбатов, и когда она поискала фотографии в Google, она обнаружила, что смотрит на одни из самых причудливых фекалий, которые она когда-либо видела.
Фекалии австралийских млекопитающих имеют форму маленьких темных кубиков — единственных известных призматических фекалий в мире. Фактически, вомбаты — единственные животные, обнаруженные учеными, которые могут производить кубики естественным путем, и долгое время мы понятия не имели, как они это делают.
Янга сразу зацепило. Тайна была давней, но никто не проводил серьезных исследований, чтобы выяснить, что же происходит на самом деле.
Вомбат на острове Мария, Австралия. (Posnov / Getty Images)
Она и ее руководитель лаборатории Технологического института Джорджии, инженер-биомеханик Дэвид Ху, решили изменить это. В 2018 году им наконец удалось заполучить кишечник голоносого вомбата ( Vombatus ursinus ).
Кишечник, который был тщательно рассечен ученым в Тасмании и отправлен в Соединенные Штаты, показал явный переход от мутной материи к твердой шестигранной структуре с острыми углами, почти как «ужасное рождественское украшение».
Похоже, что эти кубики образовывались еще до того, как вомбат их вылил. Дальнейшие компьютерные томограммы живого взрослого вомбата подтвердили, что у этого животного нет анального отверстия квадратной формы; он такой же круглый, как и у других животных, поэтому оставался вопрос: как вомбаты выделяют кубики?
Оказывается, все дело в кишечнике. Используя два новых вскрытия вомбатов и математические модели, Янг и ее коллеги выяснили, как вомбаты на самом деле путают призмы.
Первое, что вам нужно знать, это то, что кишечник вомбата необычно длинный, до девяти метров в длину. По сравнению с людьми, этим метровым созданиям требуется в несколько раз больше времени, чтобы высосать все питательные вещества и воду из своей пищи, иногда до пяти дней.
В результате фекалии вомбатов почти в два раза суше, чем человеческие фекалии, и это может быть причиной того, что сумчатые животные переживают засуху в австралийских зарослях. Этот длительный процесс, вероятно, также помогает их фекалиям формировать более конкретные формы.
Просто взглянув на кишечник вомбата, можно ясно увидеть постепенный переход от «желто-зеленой кашицы дигеста», как прямо выразились авторы, к сухому кубу со «скошенными краями и плоскими гранями».
Кишки вомбата наполнены фекалиями, свисающими сверху вниз. (Дэвид Ху и Скотт Карвер)
Используя воздушный шар для надувания определенных частей кишечника, исследователи заметили различные уровни толщины и жесткости некоторых тканей и мышц.
Фактически это означало, что части окружности кишечника сокращались по-разному, отчасти из-за разной толщины мышц.Узкие части быстро сжимались, отталкивая отложения сильнее, в то время как более мягкие части сжимались медленнее, образуя углы.
Создавая простую модель кишечника, авторы обнаружили, что углы сформировались менее чем за 10 циклов сокращения.
«С сокращениями, происходящими каждые пару секунд в течение пяти дней, в фекалиях на самом деле наблюдается порядка 100 000 сокращений», — пишет команда.
Достаточное количество этих сокращений может, вероятно, сформировать серию кубиков на последнем конце кишечника вомбата, когда фекалии наиболее высыхают.В разрезе показано, что кубики образуются только в последних 17 процентах кишечника. (В 2018 году команда думала, что это последние 8 процентов).
Это почти как печь торт, объясняет Ху. Тесто сначала получается влажным и неряшливым, со временем высыхает по мере нагрева в духовке. Когда он упирается в край формы для торта, он начинает образовывать углы и плоские поверхности. Большая часть затвердевания происходит в самом конце.
Вомбаты, кстати, выжимают почти 100 таких шестигранных пирожных каждый день.
Почему именно они это делают — совсем другая загадка. У вомбатов плохое зрение, поэтому они используют свой помет для общения друг с другом. Таким образом, они любят какать на камнях, бревнах или других возвышенностях, чтобы их сообщение было более заметным.
Таким образом, форма куба может способствовать укладке пуков. В конце концов, более грубые фекалии имеют свойство откатываться.
Фекалии вомбата в поле сложены на скалах. (Дэвид Ху и Скотт Карвер)
Но это всего лишь одна идея.Другая причина заключается в том, что шестигранная структура вомбатов позволяет увеличить площадь поверхности для увеличения распространения запаха животного, который может передавать социальные сообщения или репродуктивный статус.
Другие ученые думают, что мы слишком много придаем этому значение. Они утверждают, что фекалии кубической формы, вероятно, являются результатом обезвоживания кишечника. Например, в зоопарках и парках дикой природы, где вомбаты хорошо гидратированы, фекалии вомбатов менее выражены.
Очевидно, что нам еще многое нужно знать о вомбатском пу, но Рэнди Эволдт, инженер-механик, который впервые обратил внимание Яна и Ху пять лет назад, сказал ScienceAlert, что впечатлен их прогрессом.
«Авторы демонстрируют героические усилия и сотрудничество, охватывающее разные стороны земного шара», — сказал Эволдт в электронном письме. «Возникает вопрос: кто еще мог втиснуть такую междисциплинарную работу в этот многогранный вклад?»
Кто действительно.
Исследование было опубликовано в Soft Matter .
Как вомбаты делают свои уникальные кубические фекалии
Из всех какашей в мире только вомбаты Австралии имеют форму кубиков.
Как и многие животные, вомбаты помечают свои территории небольшими кучками помета. Другие млекопитающие собирают круглые гранулы, беспорядочные груды или трубчатые спирали. Но вомбаты каким-то образом лепят из своего мусора самородки кубической формы. Они могут складываться лучше, чем гранулы округлой формы. Они также не так легко откатываются.
Кубовидный помет вомбатов не так легко скатывается со скал, как более цилиндрический помет.
Бьёрн Кристиан Торриссен / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)Кубические формы в природе очень необычны, замечает Дэвид Ху.Он инженер-механик в Технологическом институте Джорджии в Атланте. Коллега из Австралии отправил ему и его коллеге Патриции Ян кишки двух вомбатов, убитых на дороге. Они собирали иней в морозилке парня. «Мы вскрыли кишки, как будто это было Рождество», — говорит Ху.
Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку
Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Новости науки для студентов в учебной среде
Спасибо за регистрацию!
При регистрации возникла проблема.
Кишки были забиты фекалиями, добавляет Ян. У людей кишка, заполненная фекалиями, слегка растягивается. У вомбатов кишечник растягивается в два или три раза своей нормальной ширины, чтобы вместить кал.
Изготовление и уход за плоскими гранями и острыми углами требует энергии. Поэтому удивительно, что кишечник вомбата может создать такую форму. На самом деле этот кишечник не сильно отличается от кишечника других млекопитающих. Но их эластичность различается, сообщили исследователи 18 ноября.Они объяснили потенциальную важность этого на встрече в Атланте, штат Джорджия, отделения гидродинамики Американского физического общества.
Выдувание сегментов кишечника является ключевым факторомЯн использовал тонкие воздушные шары — из тех, что лепят животных на карнавалах — чтобы надуть кишечник. Затем она измерила их растяжение в разных местах. Некоторые регионы были более эластичными. Другие были жестче. Янг предполагает, что более жесткие места, вероятно, помогают создать четкие края фекалий вомбата по мере движения отходов.
Формовка фекалий в кубики — это последний штрих для кишечника вомбата. Типичный кишечник вомбата составляет около 6 метров (почти 20 футов) в длину. Ху обнаружил, что на этом промежутке фекалии приобретают отчетливые края только на последних полуметре (1,6 фута) или около того. К этому моменту отходы постепенно затвердевают и выдавливаются через кишечник.
Готовая какашка получается особенно сухой и волокнистой. Это может помочь им сохранить свою фирменную форму после выпуска, предполагает Ян.Их можно складывать или скатывать как кубики, вставая на любое лицо. (Она знает. Она попробовала.)
В дикой природе вомбаты откладывают свой помет на камни или бревна, чтобы пометить свою территорию. Иногда они даже образуют небольшие кучки своего помета. По словам Ху, животные предпочитают какать на возвышенностях. Однако их короткие ноги ограничивают эту способность.
Ян и Ху хотят подтвердить, что различная эластичность кишечника вомбата действительно создает кубики. Для расследования они начали моделировать пищеварительный тракт животного — с колготками.
Мы наконец знаем, как вомбаты собирают кубики какашек
Маленький вомбат, Vombatus ursinus, трехмесячная самка, поедая травинки в заповеднике Боноронг, Хобарт, Тасмания, Австралия. Бенни Марти
Обладая защитным щитом из костей и толстой подушечкой из жира и мышц, предназначенной для отражения хищников, вторгающихся в норы, вомбаты имеют много странных вещей, происходящих с их анатомией ягодиц.Новый доклад, представленный в эти выходные на конференции Американского физического общества, раскрывает самую непреходящую загадку странного лосося сумчатого животного: форму его кормы.
Фекалии вомбата имеют кубическую форму, о чем следует помнить, если они всплывают в барах. Это не новость — люди давно интересуются кубическими фекалиями. Предыдущие мыслители вомбатов предполагали, что, возможно, у трех существующих видов вомбатов есть квадратный анус, который превращает сухие фекалии в плотные маленькие кубики на пути в мир, или, возможно, желудок вомбата каким-то образом переваривает пищу в необычной форме. Патрисия Янг, инженер-механик из Технологического института Джорджии, нашла настоящий ответ. Она надеется, что ее открытие поможет людям придумать новый способ производства кубиков.
Без лишних слов, кубическая какашка! Кредит: П. Янг и Д. Ху / Технологический институт ДжорджииЯн отправился на поиски истины, узнав о необычной форме фекалий вомбата на конференции в начале этого года. Она и трое ее соавторов получили свежие кишки от вомбатов, которые были усыплены после того, как их сбили машины в Тасмании.(Вомбатам угрожает посягательство человека, как и многим животным, а также саркоптоз или чесотка, заразное кожное заболевание.) Для Янга, который изначально не верил, что фекалии вомбатов могут иметь кубических размеров, учитывая, насколько необычна эта форма в природе, видеть их во всей их угловатой красоте было «удивительно», — говорит она.
Команда обнаружила, что фекалии в верхних частях кишечника были жидкими и мягкими, в то время как фекалии в последних 8 процентах их кишечного тракта имели характерную форму куба — и очень, очень сухие. Эта последняя часть внутренностей вомбата имеет стенки, которые различаются по степени эластичности. Давление фекалий на стенки превращает их в кубики диаметром чуть меньше дюйма.
«Эта работа является результатом сотрудничества инженеров и биологов», — говорит Ян. Ее соавтор Скотт Карвер — эколог из Университета Тасмании. Ян надеется, что это открытие поможет осветить странный и дурацкий мир вомбатов и поднять их авторитет. Она также надеется, что это открытие принесет пользу промышленности.«В настоящее время я думаю о производстве продуктов питания», — сказала она сегодня на пресс-конференции. Кубики шоколада — не единственное, о чем она думает: она также думает о животной пище, например о тюках сена для лошадей.
Хотя теперь ученые знают, как фекалии вомбатов становятся квадратными, у нас есть только гипотезы о том, почему. Ян считает, что штабелируемая форма помогает вомбатам четко обозначать свою территорию с помощью ската, но другие в этом не уверены. «Я не уверен на 100% в идее наращивания, — говорит Санни Юнг, инженер из Корнелла, изучающий механику жидкостей в природе. Майк Суинборн из Университета Аделаиды, изучающий вомбатов, сказал National Geographic , что его тоже не убедили, и выдвинул гипотезу, что придание какашкам необычной формы было, скорее всего, способом выжать из них все до последней капли столь необходимой влаги. Это. Как всегда, необходимы дополнительные исследования, но по крайней мере одна непреходящая загадка раскрыта.
Почему вомбат какашка имеет форму куба? Это новое исследование может, наконец, дать ответ
Последнее исследование выявило науку, лежащую в основе кубовидной кормы коротконогого австралийского сумчатого вомбата.Исследование, проведенное группой исследователей из Технологического института Джорджии, показывает, как кишечник вомбатов может выделять 100 кубовидных фекалий за день. Ученые, участвовавшие в исследовании, протестировали слой мышц и тканей в кишечнике и обнаружили области разной толщины и жесткости. Исследователи изучили ритмы пищеварения с помощью двухмерной математической модели.
Согласно отчету журнала Science Mag, исследователи обнаружили, что кишечные секции сокращаются в течение многих дней.Эти секции вытягивают питательные вещества и воду из фекалий по мере их выжимания. Согласно выводам команды, более мягкие области кишечника сжимают фекалии и придают им кубическую форму. Более жесткие области сжимаются быстрее, чем более мягкие.
Разница между кишечником вомбатов и других животных заключается в том, что волнообразная перистальтика кишечника одинакова во всех направлениях. Неравномерные сокращения и бороздки на тканях придают вомбатам форму куба какашек. Исследование опубликовано в журнале Soft Matter.
Согласно отчету, впервые в 2018 году исследователи обнаружили, что кишечник вомбатов имеет две бороздки, а кишечник более эластичный.
Патрисия Янг, ведущий автор исследования, ранее изучала, как и почему фекалии вомбатов имеют кубическую форму. За это открытие она получила Шнобелевскую премию вместе с Дэвидом Лу. Премия носит сатирический характер и присуждается исследователям, имеющим необычные или тривиальные достижения в научных исследованиях.
По словам Дэвида Ху, причина того, что у вомбатов фекалии кубической формы, заключается в том, что они карабкаются по камням и бревнам, чтобы пометить свою территорию. Такие фекалии с меньшей вероятностью скатятся с высоких насестов.
Дэвид считает, что эта информация может быть использована инженерами при производстве ценных или чувствительных предметов. Он также сказал, что те, кто выращивают вомбатов в неволе, также могут воспользоваться этой информацией. По его словам, у вомбатов в неволе фекалии такой кубической формы, как у диких.Он сказал, что вомбаты с более квадратными фекалиями более здоровы.
Вомбаты являются охраняемыми животными Австралии. Они весят от 20 до 35 кг. Их зубы напоминают зубы кроликов, и они роют обширные системы нор. Как правило, животные живут 15 лет в дикой природе, однако в неволе они могут прожить до 30 лет.
Прочтите все последние новости, последние новости и новости о коронавирусе здесь.
Как вомбаты используют кубики какашек — TheScienceBreaker
Ученые раскрыли тайну того, как вомбаты делают какашки кубической формы — и ответ — не квадратная дыра! Новое исследование показывает, что эти кубики формируются при сокращении мышц в кишечнике вомбата.
Просмотры 1010
Время чтения 3,5 мин.
опубликовано 21 апреля 2021 г.
Великая загадка естественного мира заключалась в том, как вомбаты производят фекалии кубической формы из своего круглого ануса. Вомбаты — единственный вид, который, как известно, производит эти коробчатые какашки, которые, по мнению ученых, они стратегически размещают для общения друг с другом. Кубическая форма помогает фекалиям оставаться на месте и не скатываться.Команда инженеров-механиков и биологов показала, как разная жесткость кишечника придает форму кубу. Они считают, что вомбаты могут вдохновлять производственные процессы, предлагая другой способ изготовления куба.
Вомбаты — это австралийские сумчатые животные, длина которых составляет около 1 метра, вес 30 кг, и они выделяют до 100 кубических фекалий в день. Исследователи изучили вомбата с голым носом, у которого больше всего кубических фекалий из трех видов вомбатов.
Предыдущие предположения о том, как вомбаты производят кубические фекалии, включали то, что у них могут быть квадратные анальные сфинктеры или что они используют свои тазовые кости для сжатия фекалий.Исследователи начали с проверки этих идей с помощью компьютерной томографии живого вомбата (та же машина, что используется для медицинского сканирования, которая делает множество рентгеновских снимков под разными углами для создания 3D-модели). К удивлению, компьютерная томография показала, что анус вомбата круглый, как и у других животных, а кости таза расположены далеко от толстой кишки, что указывает на то, что они не могут сжать фекалии. Следовательно, фекалии кубической формы образуются во время прохождения через кишечник, а не на выходе.
Затем они вскрыли трех вомбатов, погибших в результате дорожно-транспортных происшествий, чтобы изучить их пищеварительную систему.Они обнаружили, что по мере того, как фекалии движутся по кишечнику, чем ближе они подходят к анусу, тем суше и кубичнее они становятся. Содержание воды в фекалиях было намного ниже в последних 17% кишечника, где было больше всего кубических форм. Удаление воды из фекалий может помочь им лучше сохранять форму.
Изучая срезы кишечника под микроскопом и измеряя его жесткость в разных точках, они обнаружили, что в последнем отделе кишечника жесткость была неоднородной.Были две более жесткие области, создающие узор «жесткое-мягкое-жесткое-мягкое» по окружности кишечника. Используя то, что они узнали из рассеченного кишечника, исследователи создали компьютерную модель, чтобы воспроизвести, как кишечник вомбата сокращается и расслабляется, и как это формирует кубическую форму. Чтобы упростить создание и изучение, компьютерная модель представляла только двумерное поперечное сечение кишечника, которое образовывало квадратные какашки, а не трехмерную модель кишечника, которая предположительно могла бы образовывать кубические какашки.Исследователи также изменили параметры модели, чтобы увидеть, какие свойства важны для создания квадратной формы фекалий. Когда модель включала две более жесткие области, были сделаны квадратные корни. Когда компьютерная модель имела однородную жесткость, она больше не делала квадратов, показывая, что эти более жесткие области жизненно важны для формирования квадратной формы.
Исследователи сравнивают поперечное сечение кишечника вомбата с «резиновой лентой с двумя слегка натянутыми концами и опущенной центральной частью».Натянутые и эластичные части будут сжиматься и сжимать фекалии с разной скоростью, образуя углы и кубическую форму.
Интересно, что они использовали свою модель, чтобы предсказать, что произойдет с 3 или 4 областями жесткости по окружности кишечника. Это образует каши в форме шестиугольника или восьмиугольника! Возможно, однажды мы увидим, как какое-то животное издает какашки в форме звезд.
В этом исследовании исследователи показывают, что вомбаты образуют кубические фекалии, высушивая их и используя сокращающийся кишечник с разной жесткостью.В будущем компьютерное моделирование можно улучшить, чтобы учесть растущую сухость и создать трехмерные кубы, а не двухмерные квадраты. Эта замечательная и любопытная особенность мира природы может вдохновить на создание геометрических фигур. В настоящее время кубики делают вырезкой или лепкой. Кишечник вомбатов может предоставить нам новый метод создания кубов.
Исследования вомбатов, которые нельзя нюхать на
Кишечник вомбата имеет длину примерно 10 метров, что в десять раз превышает длину тела типичного вомбата.
Когда люди едят, продукты проходят через кишечник за день или два. Пищеварительный процесс вомбата занимает в четыре раза больше времени, поэтому он может извлечь все возможные питательные вещества. Они также более эффективно извлекают воду из кишечника, а их фекалии на треть суше, чем у людей.
Результаты могут быть использованы для информирования о здоровье пищеварительной системы вомбатов при содержании в неволе.
«Формирование куба может помочь нам понять состояние гидратации вомбатов, поскольку их фекалии могут выглядеть менее кубическими в более влажных условиях. Это также показывает, как жесткость кишечника может привести к появлению гладких стенок как признаку патологии », — сказал доктор Карвер.
«Теперь мы понимаем, как формируются эти кубики, но еще многое предстоит узнать о поведении вомбатов, чтобы полностью понять, почему они вообще эволюционировали, чтобы производить кубики».
Патрисия Янг, научный сотрудник Технологического института Джорджии, добавила, что это исследование может иметь множество применений. «Мы знаем, например, что одним из первых симптомов рака толстой кишки является то, что часть толстой кишки может стать жесткой.Тогда возможно, что это образует край или необычную форму в фекалиях и может быть ранним индикатором здоровья толстой кишки.
«Я не знаю, будут ли люди интересоваться кубическими сосисками в будущем, но это может изменить то, как мы формируем мягкую материю или как мы можем управлять мягкими роботами в будущем».
Лаура Ганди, редактор отдела разработки журнала Soft Matter Королевского химического общества, сказала: «Это потрясающий пример того, как междисциплинарные исследования и страсть ко всему ставить под сомнение могут дать удивительные и полезные результаты.