Ученые объяснили, почему вомбаты какают кубиками
Вышла более развернутая версия исследования, уже отмеченного Шнобелевской премией.
Вомбаты — единственные животные, фекалии которых имеют форму кубиков. Ученые продолжают исследовать этот процесс. В 2019 году первое исследование этой темы было отмечено Шнобелевской премией, теперь биологи перешли к деталям.
Исследование опубликовано в журнале Soft Matter, коротко о нем рассказывает Science Alert.
Помёт австралийских млекопитающих имеют форму маленьких темных кубиков — это единственные известные призматические фекалии в мире. Однако анальное отверстие у вомбатов такое же круглое, как и у других животных.
Ученые из Технологического института Джорджии (США) исследовали кишечник голоносого вомбата (Vombatus ursinus) и разобрались, как происходит переход к твердой шестигранной структуре с острыми углами.
Кишечник вомбата необычайно длинный, до девяти метров в длину. Этим млекопитающим требуется в десять раз больше времени, чем человеку, чтобы все питательные вещества всосались через стенки кишечника, иногда этот процесс занимает до двух недель.
Поэтому фекалии вомбатов почти в два раза суше, чем человеческие. Длительный процесс переваривания также помогает помёту обретать более конкретные формы.
Кишечник вомбата имеет разные уровни толщины и жесткости некоторых тканей и мышц. Это означает, что части окружности кишечника сокращаются по-разному: узкие быстро проталкивают проходящую пищу, а более мягкие сокращаются медленнее, формируя углы. Такие сокращения происходят каждые несколько секунд; за пять дней получается около 100 тысяч сокращений, благодаря которым на последних 17% длины кишечника образуются кубики.
У вомбатов плохое зрение, поэтому они используют свой помёт для общения друг с другом. Они оставляют фекалии на камнях, бревнах или других возвышенностях, чтобы их «сообщение» было более заметным сородичам.
Шестигранная структура позволяет увеличить площадь поверхности для увеличения распространения запаха животного, который может передавать социальные сообщения или «объявлять» о репродуктивном статусе.
Фото: Shutterstock, David Hu and Scott Carver
Ультрафиолет сделал вомбатов неоновыми
Падающий медведь: самый смертоносный и самый фейковый хищник Австралии
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации
Расскажите друзьям
ESA/Webb, NASA & CSA, A. Martel
Модель развития Вселенной пора пересмотреть?
Библиотека Кембриджского университета
Древняя грамматическая загадка решена спустя 2500 лет
Midjourney
Как использовать энергию Солнца для нужд человека: возможное будущее
Роскосмос / космонавт Олег Артемьев
Лучшие фото с орбиты Земли за 2022 год
Десять фотографий конкурса «Снимай науку!» получили награды международного Wiki Science Competition
Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Почему вомбат какает кубиками? — Телеканал «Моя Планета»
В этой Австралии все вверх ногами.
И даже зверушки особенные! Так какая польза вомбату от своих художеств? Рассказываем.
Отвечает телеканал «Живая Планета» и Евгения Тимонова
автор и ведущая проекта «Все как у зверей»
Вомбат — крепкий хозяйственник и умеет извлечь пользу даже из собственных какашек. Во-первых, это пограничные столбы, обозначающие, кто живет на этой земле. Во-вторых, дорожные указатели вдоль привычных тропинок, чтобы не сбиться в темноте. Зрение у него не очень, обоняние гораздо лучше. В-третьих, вывеска «Ресторан» в любимых местах кормежки.
Вомбаты обитают в южной и восточной части Австралии, в штатах Южная Австралия, Виктория, Новый Южный Уэльс, Квинсленд и Тасмания
Фото: Shutterstock.
comСвои фекалии вомбаты используют для разметки территории
Фото: Shutterstock.com
comА квадратные они для того, чтобы не укатывались, а лежали как положено. Местность-то холмистая.
Многие звери маркируют территорию, но до вомбата им далеко. Опытный вомбат может положить свои кубики куда угодно и старается найти для них место повыше. Чем выше «передатчик», тем больше радиус охвата. Радио и мобильную связь вомбат пока не изобрел, но основной принцип распространения сигнала понял.
За кубическую форму продукта ответственна эволюция. Процесс прохода пищи по кишечнику вомбата занимает две недели, за это время помет почти освобождается от влаги. Немного мышечных усилий — и точка поставлена.
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc.
, запрещённая на территории Российской Федерации.
животные
Австралия
Вопрос: что это?
Юлия Скопич
2 марта 2022
Вопрос: что это?
Подсказка: место — Великобритания, время — 1665–1666 годы.
Вопрос: что это?
Наталья Налитова
26 октября 2022
13 455
Вопрос: что это?
Подсказка: время изготовления — XIX век, место применения — США (Аляска) и Северная Канада
Вопрос: что это?
Юлия Скопич
24 февраля 2022
Вопрос: что это?
Подсказка: место — США, время —1940-е годы
У Несси есть приятель: в озере Лох-Несс заметили уже двух «чудовищ»
10 марта 2023
Агрессивная обезьяна в приюте обрела лучшую подругу — собаку Карамельку
10 марта 2023
10 марта 2023
Илон Маск планирует построить город-утопию
10 марта 2023
10 самых жарких мест на земле
Где живут пингвины
Где растут фисташки
Сколько человек может прожить без сна
Топ-15 горнолыжных курортов Москвы и Подмосковья
Самые большие города мира
Бинтуронг: «кошачий медведь», который пахнет попкорном
инженер объясняет науку и приложения
Какают кубиками! Дэвид Ху и Скотт Карвер
com/_components/slate-paragraph/instances/ckkivkx1o001s9tm9xrj8jf2s@published»> Вомбат живет в густых австралийских лесах, пасется на траве и какает кубиками. Исследование, опубликованное в четверг в журнале Soft Matter, исследует интимную механику этих фекалий. Таким образом, группа исследователей из Технологического института Джорджии и Университета Тасмании делает две записи в каноне какашек-кубиков. Они занимаются этим с 2017 года, представив свою первую находку вомбата на конференции пару лет назад. В этой статье они вставили баллон в кишечник, чтобы изучить структуру его стенок. Они обнаружили, что кишечник вомбата состоит из участков, различающихся по эластичности и толщине. Для новой статьи они провели дальнейшее исследование, препарировав трех вомбатов и создав модель того, как внутренности вомбата формируют отходы, когда они проходят через кишечник на пути к выходу.
Очевидно, нам нужно было знать больше. Слейт поговорил с Патрисией Янг, которая является первым автором нового исследования и самопровозглашенным экспертом по дефекации. Этот разговор был сжат и отредактирован для ясности.
Елена ДеБре: Почему вы начали изучать экскременты вомбатов?
Патрисия Янг : Я эксперт по фекалиям. Вся моя докторская диссертация была посвящена моче, дефекации и пищеварению у людей. Когда я был совсем маленьким, я не ожидал, что стану специалистом по фекалиям.
Но несколько лет назад я понятия не имел, что исследовать для своей докторской диссертации. Мой консультант только начал приучать сына к горшку, поэтому мы начали говорить и думать о мочевыделительной системе. Затем система дефекации.
Однажды я говорил о цилиндрических фекалиях человека на конференции, после чего ко мне подошел один из слушателей и сказал: «Вы должны посмотреть на вомбатов. … У них кубики фекалий». Я понятия не имел, о чем они говорили, но я погуглил, и это было так странно. Квадратная геометрическая форма встречается в природе очень редко. Сам не поверил, пока сам не увидел образец.
Как вы нашли вомбатов для своего исследования?
К нашей команде присоединился эксперт по вомбатам из Тасмании.
Каждый раз, когда на дороге попадался вомбат, ему звонили, и он шел забирать животное для нас.
Имеет ли приклад вомбата… прямоугольный выход?
Анус круглый. Кубик формируется в кишечнике и выходит наружу как есть.
Какашки вомбата. Дэвид Ху и Скотт КарверЧто такого в кишечнике вомбата, который производит эти кубики какашек?
Поперечное сечение кишечника вомбата похоже на резиновую ленту, два конца которой слегка натянуты, а центральная часть опущена.
Жесткая и упругая части сжимаются с разной скоростью, что создает кубическую форму и углы.
Мы знаем, что они оставляют свой помет и используют его запах для общения друг с другом. Вомбаты производят до 100 кубиков в день, поэтому они, вероятно, складывают их друг в друга, но мы пока не уверены.
Могут ли другие животные производить кубические какашки?
Скажем так, тугоподвижность кишечника изучают немногие.
Но мы сравнили кишки вомбата и свиньи. Свиньи имеют однородный кишечник, жесткость и скорость сокращения одинаковы, поэтому фекалии выходят круглыми. Мы думаем, что это также имеет место в здоровом человеческом кишечнике. Но если часть кишечника человека становится жесткой, это симптом рака толстой кишки. Мы думаем, что частично затвердевшие кишки могут образовывать фекалии с углами — даже у людей.
- Что на самом деле произошло с теорией утечки из лаборатории?
- Стоит ли есть легкие животных? Многие люди делают!
- Что происходит с бруклинским аллигатором?
- 340-килограммовые пингвины когда-то бродили по Земле. Почему жизнь сегодня так мала?
com/_components/slate-paragraph/instances/ckkivrmqi001n3e5kdaq3rerz@published»> Итак, после проведения дополнительных исследований мы можем обнаружить, что уголки человеческих фекалий являются ранним признаком рака толстой кишки? Да, потому что это показывает, что жесткость толстой кишки больше не является равномерной.
Как еще можно использовать вашу работу по исследованию экскрементов вомбатов?
Для изготовления кубов. Обычно для изготовления кубиков, таких как кубики льда, нужен жесткий контейнер. Но экскременты вомбата впервые показывают, как мягкая материя (фекалии) может формоваться с помощью мягкого контейнера (кишечника).
Как вы себя чувствуете, когда ваше исследование получает так много внимания так быстро?
Просто не верится, что всех так интересует это конкретное животное и его какашки!
- Животные
- Исследовать
- Физика
- Австралия
Вомбаты и тайна кубиков какашек • Earth.com
Мудрость вомбатов делает тысячу кубиков какашек за день. Хотите верьте, хотите нет, но это фактически и грамматически правильное предложение.
Да, группу вомбатов называют мудростью. И да, они действительно испражняются примерно по 100 разных кубиков в день. Насколько кубические кубики? Взгляните на себя!
Неплохие кубики, правда? Потребовалось бы значительное количество усилий, чтобы вылепить из глины кубы, похожие на кубы. Но вомбаты — прирожденные скульпторы и делают кубики автоматически. На самом деле, вомбаты — единственные животные в мире, которые какают кубиками. Еще несколько лет назад ученые понятия не имели, как они получили этот квадратный экскремент.
Что такое вомбаты?
Вомбаты — крупнейшие в мире роющие млекопитающие. Вомбаты могут весить до 80 фунтов и иметь длину около 3 футов, когда полностью вырастут. В дикой природе эти пушистые существа могут жить почти до 30 лет! Вомбаты — травоядные. Они питаются относительно мирской пищей, состоящей из трав и других травянистых растений. Резцы вомбатов, тип зубов, никогда не перестают расти.
Этот постоянный рост означает, что им нужно каждый день жевать много твердой пищи, чтобы сбривать зубы по мере их роста.
Эти роющие милашки относятся к типу сумчатых, что означает, что они рождают неразвитых молодых вомбатов, которые растут внутри сумки матери. В отличие от большинства сумчатых, сумка вомбата обращена к задним лапам. Эта уникальная эволюционная адаптация предотвращает наполнение сумки грязью, пока вомбат копается в почве передними лапами.
Детеныш вомбата выглядывает из сумки матери, выглядывая сквозь задние лапы матери. Jonas Boernicke/Shutterstock.comВомбаты — продуктивные копатели. Трудолюбивый вомбат может выкопать трехфутовый туннель за один вечер. Как вы понимаете, эти сети нор могут стать обширными. Температура под землей остается гораздо более стабильной, чем температура воздуха, поэтому днем вомбаты прячутся в своих норах, спасаясь от палящего австралийского солнца.
Вомбаты в основном ведут ночной образ жизни, поэтому их трудно увидеть в реальной жизни.
Где живут вомбаты?
Все сумчатые, в том числе кенгуру, тасманские дьяволы и коалы, являются эндемиками Австралии и Америки. Вомбаты могут обитать в самых разных средах обитания в Австралии, от засушливых лугов до прохладных альпийских зон и эвкалиптовых лесов. Чтобы процветать, вомбатам нужна здоровая экосистема местных австралийских трав поблизости.
Три разных вида вомбатов
В настоящее время существует три вида вомбатов. Различие этих трех зависит от того, насколько волосатый их нос и где они живут. Наиболее распространенным вомбатом является голоносый вомбат ( Vombatus ursinus ). Голоносый вомбат обитает недалеко от побережья на юго-востоке Австралии в провинциях Новый Южный Уэльс, Виктория, Тасмания и южный Квинсленд. Это также место, где живут почти все люди в Австралии.
Южный мохнатый вомбат ( Lasiorhinus latifrons ) вомбат обитает в провинции Южная Австралия на юге центральной части Австралии.
Северный волосатый вомбат ( Lasiorhinus krefftii ) обитает только в одном небольшом районе в Квинсленде, называемом Национальным парком Эппинг-Форест.
К сожалению, эти милые сумчатые попали в беду
Вомбаты считались, а в некоторых случаях и по сей день считаются сельскохозяйственными вредителями по всей Австралии. Быть крупнейшим в мире роющим млекопитающим имеет последствия. Эти твари поднимают значительное количество грязи и едят много еды, вызывая у фермеров и владельцев ранчо большое разочарование. Вомбаты также могут разрушать заборы, позволяя инвазивным кроликам проникать в места, куда люди пытаются их не пустить. В результате вомбатов регулярно убивали как паразитов по всей Австралии на протяжении 19-го века.00-х. До сих пор обыкновенный вомбат не охраняется в провинции Виктория.
МСОП относит северного волосатого вомбата к числу млекопитающих, находящихся под угрозой исчезновения на Земле. В какой-то момент в начале 2000-х годов популяция размножающихся взрослых особей составляла чуть более 100 особей. Хищничество со стороны динго (диких собак), конкуренция за травяной корм со стороны неместных кроликов и чрезмерный выпас крупного рогатого скота и овец привели к значительному сокращению этой популяции вомбатов.
Засуха, вызванная изменением климата, дополнительно усложняет жизнь не только вомбатам, но и всем видам диких животных по всей Австралии.
В 2000 году правительство Австралии установило забор, защищающий от собак динго, вокруг всей среды обитания северного волосатого носа вомбата. С тех пор их число медленно увеличивалось, и в настоящее время считается, что оно составляет более 300 особей. Тем не менее, этот вомбат остается находящимся под угрозой исчезновения видом, которому грозит исчезновение из-за лесных пожаров или таких болезней, как чесотка.
Южному волосатому вомбату не так угрожает опасность, как его северному соседу, но он по-прежнему числится находящимся под угрозой исчезновения. Обыкновенный вомбат классифицируется как «наименее опасный», но ученые обеспокоены тенденцией к сокращению популяции этого вида.
Небольшая коллекция экскрементов вомбатов кубической формы. Pixelheld/Shutterstock.comПочему экскременты вомбатов имеют кубическую форму?
Как и многое другое в природе, мы точно не знаем, почему вомбаты какают кубиками.
Однако сейчас у нас есть идея получше, чем несколько лет назад.
Одна (разоблаченная) народная теория гласит, что экскременты кубической формы лучше всего помогают вомбатам метить свою территорию. Почему? Потому что кубики складываются и не скатываются с камней. Разве вы не можете себе это представить? Пухлый вомбат тщательно строит угрожающую пирамиду из кубических какашек, чтобы предупредить других вомбатов, чтобы они «держались подальше». Или вомбат целенаправленно какает на скользкие камни, радостно зная, что их какашки не скатываются сразу. Эти теории не ошибочны per se , но, вероятно, есть более вероятные причины эволюции кубических какашек. Есть так много животных, которые используют свои какашки, чтобы пометить свою территорию, но вомбаты — единственные животные в мире с квадратными какашками.
Новая теория экскрементов вомбатов
Исследователи Патриция Янг и Дэвид Ху опубликовали статью, которая открыла миру глаза на внутреннее устройство вомбата.
Они обнаружили, что уникальный кишечник вомбата отвечает за кубический вомбатный экскремент. Вместо того, чтобы выдавливаться, как глина из формы или макароны из макаронного станка, экскременты в течение нескольких дней формируются длинными кишечниками вомбатов.
Кишечник вомбата примерно в 10 раз длиннее его тела. Эти длинные кишки помогают животным извлекать внушительное количество воды из пищи, которую они едят. Вомбаты могут жить в невероятно засушливой среде. На самом деле им почти не нужно потреблять воду, потому что их суперкишечник может выжимать всю воду, которая нужна вомбату, из растений, которые он ест. Другие пустынные млекопитающие, такие как очаровательная крыса-кенгуру, имеют аналогичные приспособления. Некоторые ученые считают, что процесс формирования кубиков помогает вомбату извлекать из пищи больше воды.
Ян и Ху взяли длинные кишки вомбата, убитого на дороге, и наполнили их длинным воздушным шаром. Затем они надули баллон внутри кишечника. Сравнивая то, как воздушный шар растягивает кишечник вомбата, с тем, как воздушные шары растягивают кишечник других животных, исследователи раскрыли важный аспект тайны кубических какашек.
В отличие от кишечника других животных, кишечник вомбата имеет четыре «полоски», которые проходят по всей длине органа. Две из этих полосок сокращаются более энергично, а две полоски не сокращаются менее энергично. Эти полосы чередуются, так что на поперечном срезе кишечника вомбата видны энергичные-правильные-энергичные-правильные полоски кишечника. По некоторым сложным гидродинамическим и физическим причинам эти сокращения превращают цилиндрический кал в кубический кал, и все это внутри цилиндрического кишечника. Судя по всему, фекалии становятся кубическими только в последних 20% кишечника вомбата.
Неожиданные последствия исследования экскрементов вомбатов
Исследователи отмечают, что понимание экскрементов вомбатов может помочь нам в производстве и диагностике рака. Выяснение новых способов экструзии пластмасс может помочь производителям формовать различные формы. Известно, что рак толстой кишки изменяет внутреннюю часть стенок кишечника. Теперь, когда мы понимаем, как изменения в стенках кишечника могут изменить форму стула, исследователи полагают, что смогут обнаружить рак толстой кишки раньше, наблюдая за образцами фекалий человека.