Вомбаты производят помет квадратной формы, и теперь мы знаем как
04/06/2021 / 5:06 / Наука, Новое, ТОПНесмотря на наличие круглых анусов, как у всех других млекопитающих, вомбаты не производят круглых гранул, трубчатых спиралей или грязных груд; они единственное существо на Земле, которое какает кубиками.
Вомбаты, сумчатые животные, обитающие на травянистых равнинах и эвкалиптовых лесах Австралии, являются одними из самых очаровательных животных в мире, но для экспертов по животным они долгое время были загадкой, которую трудно разгадать. И все из-за их какашек. Видите ли, вомбаты обладают уникальной способностью производить до 100 отличительных кубовидных кусков фекалий каждый день. Теперь исследователи говорят, что они обнаружили, как кишечник вомбата создает эти экскременты необычной формы.
Исследователи из Технологического института Джорджии впервые начали изучать способность голоносого вомбата какать кубиками еще в 2018 году, анализируя пищеварительный тракт вомбатов, попавших в автомобильные аварии.
Затем ученые создали двухмерную математическую модель, чтобы смоделировать, как эти области кишечника сжимаются и расширяются в соответствии с ритмами пищеварения в течение нескольких дней, придавая какашкам кубовидную форму. Исследователи обнаружили, что более мягкие области кишечника медленно сжимаются и формируют последние углы куба. Интересно, что у большинства млекопитающих сокращения мышц кишечника происходят во всех направлениях, но у вомбатов бороздчатая ткань и нерегулярные сокращения формируют фекалии по-разному.
«Голые вомбаты известны тем, что производят характерные кубические фекалии. Эта способность образовывать относительно однородные, чисто срезанные фекалии уникальна для животного мира», — сказал Скотт Карвер, эколог по дикой природе из Университета Тасмании.
Хотя это исследование может показаться совершенно бессмысленным или просто предназначенным для удовлетворения человеческого любопытства, ученые, участвовавшие в исследовании, говорят, что эти новые открытия могут иметь большое влияние на исследования здоровья пищеварительной системы человека и производственные технологии.
«В настоящее время у нас есть только два метода изготовления кубиков: мы его лепим или режем. Теперь у нас есть третий метод, — сказала д-р Патриция Янг. Было бы здорово применить в производственном процессе метод, как сделать куб из мягкой ткани, а не просто его лепить».
Теперь, когда загадка того, как голоносые вомбаты производят кубические фекалии, кажется, решена, остается только «почему». Ученые тоже имеют несколько теорий на этот счет. Одна из них утверждает, что, поскольку вомбаты собирают свои фекалии и складывают их, чтобы общаться между собой, форма кабины помогает им строить более высокие башни из фекалий.
Другая теория утверждает, что, поскольку вомбаты имеют тенденцию использовать свои фекалии, чтобы пометить свою территорию на камнях и бревнах, кубическая форма экскрементов гарантирует, что они просто не скатятся. Кто знал, что эти животные какашки могут быть такими очаровательными, не так ли?
Также забавный факт, что фекалии вомбатов в неволе не такие кубические, как у диких. Очевидно, чем квадратнее кал, тем здоровее вомбат.
Метки: вомбаты, кал, квадратные какашки
Назад
Далее
Обнаруженную новую комету назвали C / 2021 J1 (Maury-Attard) 04/06/2021 / 5:06
Больной Covid, которому отказали в отпуске в Индии, вышел на работу с кислородом 04/06/2021 / 5:06
Странные факты о какашках животных
Все какают.
Но не все это делают одинаково. И не все делают с какашками одно и то же. Природа разработала ряд необычных способов борьбы со вторым, чтобы убедиться, что какашки – это не просто отходы, а полезный инструмент. Даже то, что делают люди с какашками животных, может быть одновременно удивительным и отвратительным.10. Птенцы какают на своих родителей
Многие гнездовые птенцы создают так называемые фекальные мешочки. Их кишечник обволакивает какашки прочной мембраной. Когда один из птенцов какает, он делает это на своих родителей, чтобы они помогли достать мешочек прямо из заднего отверстия и съели его либо улетели вместе с ним, чтобы сохранить чистоту в гнезде.Когда птенец маленький, его пищеварительная система слишком слаба, чтобы переварить многое того, чем он питается, поэтому в его какашках содержится много непереваренной пищи. По сути, испражняясь, он предлагает своим родителям здоровый перекус. По мере взросления птенца бактерии в его кишечнике становятся сильнее, поэтому мама и папа перестают кушать его какашки.
(Некоторые виды, однако, едят какашки своих детёнышей на протяжении всего периода гнездования.) Ням-ням!
9. Некоторым детёнышам животных нужно есть какашки родителей
Если у вас дома живёт кролик, возможно, вы видели, как он ест собственные какашки. Кролики, как известно, перекусывают собственными экскрементами, потому что их пищеварительный тракт недостаточно силён, чтобы получить все питательные вещества из пищи за один раз. Таким образом, когда кролики поедают собственные какашки, они просто следят за тем, чтобы ни одно из питательных веществ в них не пропало даром. Но проблема, с которой сталкиваются кролиководы, заключается в том, что мама-крольчиха часто кормит детей собственными какашками. Учёные полагают, что это, вероятно, связано не столько с питанием, сколько с бактериями.Крольчата, как панды и гиппопотамы, получают пользу от поедания какашек своих родителей. Бактерии в биоме кишечника, как правило, характерны только для пищеварительного тракта этого конкретного вида.
Единственный доступ детёнышей животных к бактериям, в которых они нуждаются – это какашки их родителей, поэтому они питаются мамиными экскрементами, пока их кишечный биом не станет достаточно сильным, чтобы переваривать пищу.
8. Веселящий газ
Подобно тому, как некоторые птицы создают фекальные мешочки, чтобы содержать гнездо в чистоте, у пингвинов имеется собственный метод ведения домашнего хозяйства. Учёные недавно провели исследование ректального давления у пингвинов и определили, что теоретически они могут выбрасывать какашки с такой силой, которая позволит им улететь на расстояние до 1,2 метра. Исследователи обнаружили, что пингвины на земле выбрасывают свои водянистые какашки на расстояние 0,4 метра, но если вы поставите их на возвышенность, оно увеличится до 1,2 метра.Фекалии пингвинов состоят из большого количества азота ввиду их рациона. Когда они какают на землю, бактерии превращают её в закись азота. Закись азота известна как веселящий газ, который стоматологи иногда используют во время процедур.
Исследователи, которые изучали королевских пингвинов в Антарктиде, начали «сходить с ума» после того, как часами бродили по их гуано. Они также испытывали тошноту и головные боли.
7. Превращение какашек в бумагу
Панды большую часть дня проводят за едой, а это значит, что они тратят много времени на то, чтобы какать. Панды могут производить до 10 кг какашек в день. Для центров защиты панд и зоопарков утилизация такого огромного количества экскрементов обходится очень дорого. В поисках способа снизить расходы они последовали примеру тех, кто заботится о слонах.Слоны производят до 50 кг экскрементов в день, и большая их часть – волокнистый растительный материал. После того как их навоз подвергнется дезинфекции, волокна можно будет легко превратить в бумагу, а затем продать. Поскольку какашки панд на 70% состоят из непереваренных остатков бамбука, из них можно производить различные продукты, включая туалетную бумагу и бумажные салфетки.
6. Огромные какашки бегемотов убивают рыбу
Если вы когда-нибудь увидите, как бегемот собирается покакать на суше, вам лучше отойти на безопасное расстояние, потому что он начнёт махать хвостом, чтобы разбрызгать свои какашки на расстоянии более 10 метров.
Бегемоты делают это, чтобы пометить свою территорию. Но каким бы отвратительным это ни казалось людям, именно когда бегемоты какают в воде, их экскременты причиняют вред — по крайней мере, рыбе.Будучи одним из самых крупных наземных животных в мире, бегемоты производят много какашек. Они пасутся на суше ночью, а днём проводят много времени в воде, чтобы спрятаться от палящего солнца. И они часто какают в воду. Учёные, изучавшие бегемотов в реке Мара на границе Танзании и Кении, подсчитали, что популяция бегемотов из 4000 особей выбрасывает в воду около 8500 кг навоза каждый день. Отходы скапливаются на дне реки, и в засушливый сезон вода наполняется токсичными химическими веществами. Бактерии поглощают питательные вещества из какашек бегемотов, но для этого им нужно много кислорода, который также необходим рыбе для дыхания. Сильный дождь может взбаламутить отходы на дне и направить их вниз по течению в потоке, который способен задушить огромное количество рыбы.
По крайней мере, такова была теория.
Чтобы подтвердить её, исследователи собрали 16 тысяч литров воды вместе с какашками бегемотов и вылили её в бассейн, куда предварительно набросали кучу мешков с песком. Дальнейшее извлечение мешков с песком высвобождало какашки бегемотов, имитируя поток. Было зафиксировано большое падение уровня кислорода, как и ожидалось.
5. Танец какашек
Ленивцы – медлительные существа, и это отражается на их пищеварительном тракте. Ленивцам может потребоваться до одного месяца, чтобы переварить то, что они едят. А поскольку их пищеварительная система работает так медленно, они какают всего раз в неделю.Когда ленивец какает, он может потерять до трети своего веса. Около половины ленивцев погибает, когда они спускаются с деревьев, но им нужно это делать, чтобы покакать.
Оказавшись внизу, они выкапывают небольшую яму, какают стоя, а затем зарывают экскременты в процессе ритуала, подобного танцу. Некоторые учёные считают, что ленивцы проходят через столько трудностей потому, что это позволяет мотылькам, которые живут в их шерсти, отложить яйца, но не все согласны с этим.
Однако такое поведение должно иметь чрезвычайно вескую эволюционную причину, раз ленивцы подвергают себя столь большой опасности.
4. Убийца цыплят
Одна из самых распространённых медицинских причин, по которой цыплёнок не доживает до зрелого возраста – это состояние, которое на английском называют pasty butt («забитый зад»). Пищеварительный тракт цыплёнка не всегда способен правильно переваривать пищу. Если птенец подвергается длительному стрессу, его какашки могут стать неправильной консистенции и застревать в заднем отверстии.Он становится неспособным испражняться, и какашки возвращаются в его пищеварительный тракт. Отходы остаются внутри, и цыплёнок обычно умирает в течение двух дней, если его не лечить.
К счастью для птенцов, смерти от запора достаточно легко избежать, если кто-то очистит их зад с помощью обычной мочалки. В особо серьёзных случаях может потребоваться лёгкий массаж.
3. Какашки в форме кубиков
Вомбаты – животные, которые какают кубиками.
Для них какашки – это не просто отходы. Они роют норы и складывают свои экскременты как можно выше на поверхности, чтобы сообщить другим особям о своём присутствии. Это помогает, когда наступает брачный период. Какашки в форме кубиков не скатываются вниз.Учёные отмечают, что это единственные известные животные, у которых кубические экскременты. С чем это связано? Было выявлено, что жидкость в пищеварительном тракте вомбатов затвердевает, проходя через последние 25 процентов кишечника, при этом его эластичность в конце меняется таким образом, который позволяет превращать какашки в кубики. Эволюция в своём лучшем проявлении.
2. Мандрилы используют экскременты для того, чтобы соблюдать социальную дистанцию
Социальная дистанция ещё никогда не была столь распространена, как сегодня. Но соблюдение дистанции, если у человека наблюдаются симптомы болезни – это то, что делают не только люди. Мандрилы веками практикуют социальную дистанцию. Они живут большими группами и нюхают какашки друг друга, чтобы понять, кого следует избегать.
Мандрилы могут заразиться паразитами, которые меняют запах их тела и, соответственно, какашек. Обезьянам достаточно понюхать экскременты другой особи, чтобы понять, заражена она или нет. Если мандрил улавливает странный запах, он начинает дистанцироваться от общества.
И хотя они в целом избегают заражённого члена, они всё равно нарушают карантин, чтобы поухаживать за ним. Они просто держатся подальше от его анального отверстия, чтобы не подцепить какого-нибудь паразита. Может быть, это просто мандрильский эквивалент ношения маски.
1. Какашки на дне моря
Когда учёные начали изучать морские глубины, они заметили белые хлопья в воде. Назвав их «морским снегом», они поняли, что это был органический материал из верхних слоёв океана, который медленно опускался вниз. Морской снег состоит из пыли и песка, а также мёртвых растений, животных и обильного количества экскрементов.Морскому снегу нужно несколько недель, чтобы достичь дна океана, и, по оценкам, он покрывает три четверти его.
На дне она превращается в «ил» из трупов и какашек, который накапливается со скоростью около шести метров в миллион лет. Учитывая, как долго океанское дно служит кладбищем/туалетом планеты, вы можете себе представить, какая часть нашей планеты выстлана толстым слоем древних какашек.
©
Tags: Познавательно, Топ-10, Факты
Когда ученые становятся странными: какашки вомбатов
Фото Мэг Джеррард на Unsplash
Интернет уже много лет гудит фактами о вомбатах – они могут бегать со скоростью до 25 миль в час, им требуется две недели, чтобы переварить пищу , и имеют пугающе крепкие задницы. Возможно, самым любимым фактом о вомбатах является то, что они какают кубиками.
Фото Дея Александра под лицензией CC BY-NC-SA 2.0
Кубические какашки могут быть известны в Интернете, но до недавнего времени биологический механизм шестигранных фекалий этих травоядных австралийцев не был понят. К счастью, ученые проявили странность и объединились, чтобы совершить прорыв.
Что такое вомбат?
Вомбаты — коротконогие существа, обитающие в Австралии. Взрослые особи достигают около 1 м в длину и весят от 20 до 40 кг. У них мощные когти и зубы, как у грызунов, которые они используют для рытья обширных систем нор. Умело, их обращенный назад мешок не дает почве скапливаться на их молодняке, пока они копают. Вомбаты — травоядные, в рацион которых входят травы, травы, корни и кора. Их мех может быть коричневым, серым или черным, а продолжительность их жизни составляет 15-20 лет в дикой природе и до 30 лет в неволе. В совокупности их можно назвать «мудростью» вомбатов.
А как же их какашки?
Одной из наиболее отличительных особенностей вомбата является тот факт, что они производят около 10 фекальных кубиков в день. Это единственные животные в мире, которые производят экскременты в форме куба, и, согласно теории, это дает им преимущество в том, что они отмечают свою территорию указателем, который не может откатиться.
До недавнего времени, как они это делали, было не совсем понятно, и догадки варьировались от формирования какашек с помощью лапы до теории «квадратного ануса».
Новая странность
Свежие новости о вомбатных экскрементах: группа исследователей во главе с профессорами Дэвидом Ху (изучающим механику жидкости) и Скоттом Карвером (изучающим экологию дикой природы) наконец-то раскрыла механизм образования квадратных экскрементов. – по крайней мере, на него приходится 4 из 6 граней куба. Ведущий автор статьи, доктор Патрисия Янг, обладала достаточным опытом, чтобы разгадать тайну. Она построила свою карьеру на изучении механики тел, включая движение крови и мочи, что сделало ее идеальным ученым для решения вопроса о том, как круглое отверстие может вытолкнуть квадратный стержень. Вместе с командой биологов, инженеров-механиков и инженеров-биомедиков она нашла довольно убедительный ответ.
Честно говоря, это потрясающая газета. Если вам нравится наука, сделайте себе одолжение и прочитайте ее полностью — вам нужно только создать бесплатную учетную запись RSC.
Если у вас нет времени на неторопливое чтение оригинальной литературы, читайте лучшие отрывки.
«Если бы вомбаты лепили кубики, как мы делаем лапшу, мы бы ожидали квадратный анальный сфинктер».
Так начинается раздел результатов, задающий тон нашему инженерному путешествию, в которое мы собираемся отправиться. Все предыдущие теории об экскрементах вомбата уверенно отвергаются, используя доказательства, начиная от компьютерной томографии и заканчивая анатомическим расположением тазовых костей («нигде в непосредственной близости от толстой кишки»). Авторы в полной мере используют имеющиеся в их распоряжении инструменты и опыт, включая такие основные моменты, как:
- Использование роботизированной лазерной руки для 3D-сканирования экскрементов вомбата
- Сушка экскрементов в печи для измерения содержания воды (без упоминания об уровне раздражения лаборанта)
- Отказ от определения сквиркла 1992 года как недостаточно надежного для экскрементов вомбатов, вместо этого предлагается новый показатель прямоугольности
- Заполнение пробела в данных о частоте перистальтических сокращений вомбатов путем оценки того, что она находится где-то между известными значениями для людей и собак
- Быстрая работа с пластилином, чтобы убедиться, что кубы лучше остаются на месте на наклонной поверхности, а сферы лучше всего работают на плоской поверхности (объясняя преобладание кубических кучек экскрементов на камнях и бревнах)
Ян и др.
измерили и нанесли на график высоту, ширину и длину кубов какашек (технически прямоугольных призм, как они указывают) в последних 2,4 метра кишечника. Рисунок взят из Soft Matter , 2021, 17 , 475-488.
К концу комплексного междисциплинарного исследования исследователи пришли к выводу, что кишечник вомбата имеет асимметричное поперечное сечение, при этом одни участки толще и жестче, а другие тоньше и эластичнее. Это постепенно сужает экскременты по мере их продвижения по кишечнику, становясь более сухими и более способными удерживать свою форму, когда они достигают выхода. Еще предстоит проделать некоторую работу, так как это объясняет только 4 из 6 граней куба, но авторы предлагают рассмотреть геометрическое растрескивание, которое происходит при охлаждении лавы и сушке кукурузного крахмала, в качестве возможного объяснения последних двух граней. В общем, это определенно открытие.
Забавный бонус: исследовательская работа 2021 года была опубликована в журнале Королевского химического общества под номером Soft Matter , который обычно охватывает традиционные, достойные темы химии и материаловедения, такие как жидкие кристаллы, мягкие нанотехнологии и коллоиды.
При правильном исследовании, тщательно составленном сопроводительном письме и непредубежденном редакторе научная коммуникация может быть чрезвычайно междисциплинарной!
Что еще мы можем узнать из изучения экскрементов?
Биомимикрия — это практика, которая учится и имитирует стратегии, найденные в природе, для решения проблем дизайна, с которыми мы, люди, сталкиваемся. Более широкое влияние работы Янга может включать раннее выявление рака толстой кишки, производство кубических сосисок или, что более отдаленно, мягкую робототехнику. От использования экскрементов в качестве научного учебного пособия, исследований в Йоркском университете по изучению сточных вод до палеоскатологов, выкапывающих экскременты «столь же драгоценных, как драгоценности короны» для демонстрации в музеях, экскременты могут быть серьезным делом!
Странный кишечник вомбата, а не его анус, производит экскременты в виде кубиков
Фекалии —
Увеличить / Посмотрите на этот симпатичный кубический кусок экскрементов, любезно предоставленный австралийским вомбатом с открытым носом.
Patricia J. Yang et al., 2021
Ученые десятилетиями ломали голову над тем, как австралийский вомбат с открытым носом испражняется аккуратными маленькими кубиками фекалий, а не коническими цилиндрами, как почти любое другое животное. Согласно новой статье, опубликованной в журнале Soft Matter, секрет кроется в их кишечнике, который имеет различные жесткие и мягкие области, которые служат для формирования какашек во время процесса пищеварения. Более ранние предварительные выводы той же группы выиграли в 2019 году.Шнобелевская премия по физике.
«Вомбаты с голыми носами известны тем, что производят характерные кубовидные испражнения. Эта способность образовывать относительно однородные, четкие фекалии уникальна для животного мира», — сказал эколог из Университета Тасмании Скотт Карвер, соавтор исследования.
Зоолог Эрик Гилер впервые заметил необычную форму экскрементов вомбатов в 1960 году, и на сегодняшний день вомбаты являются единственными известными животными, которые производят экскременты в форме шестигранного куба. Это один из нескольких примеров природного образования узоров, таких как колонны Дороги Гигантов в Ирландии (образованные в результате остывания лавы) или то, как вибрирующие мембраны могут заставить песчинки образовывать «фигуры Хладни». Но встречающиеся в природе формы куба крайне редки. Австралийский голоносый вомбат (
Бесстрашная команда исследователей из Технологического института Джорджии и Университета Тасмании смогла выяснить, почему вомбат испражняется кубиками с помощью вскрытой туши вомбата.
Они представили предварительные результаты на собрании отдела гидродинамики Американского физического общества в 2018 году, заключив, что все сводится к форме и гибкости кишечника вомбата в сочетании с относительно сухой средой, в которой живут животные. В частности, они обнаружили, что фекалии сначала были в жидком состоянии, а затем переходили в твердое состояние в последних 25 процентах кишечника. В последних восьми процентах команда отметила две бороздки, которые были более эластичными, чем остальная часть кишечника, что, по их мнению, объясняет необычный кубический экскремент.
Эта новая статья продолжает предыдущие выводы, добавляя результаты двух дополнительных вскрытий. (Все три трупа принадлежали вомбатам, сбитым автомобилями, что, к сожалению, является обычным явлением в Австралии, по словам авторов). . Это позволило им сделать вывод, что вомбаты не образуют кубоподобную форму посредством экструзии, как макаронные изделия или литые под давлением пластмассы — один из предполагаемых потенциальных механизмов.
Скорее, кубы являются результатом «сочетания уникальных свойств материала и мышечных сокращений», пишут авторы.
Познакомьтесь с очаровательным австралийским вомбатом с открытым носом.
Патриция Дж. Ян и др., 2021
jpg 1080, https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2021/01/wombat3.jpg 2560″ data-sub-html=»#caption-1738181″>(b) Типичный туалет для вомбатов с фекалиями, размещенными на невысоком камне или пне. (c) Вскрытие 2019 г. показывает кубические фекалии в толстой кишке. (d) Срез кишечника вомбата показывает, как фекалии из желтой суспензии превращаются в более темные сухие кубики.
Патриция Дж. Ян и др., 2021
Вомбаты имеют необычно длинный и просторный кишечник, чтобы компенсировать их относительно низкопитательную диету из трав и осоки, что приводит к увеличению времени пищеварения от 40 до 80 часов. Например, их низкий уровень метаболизма имеет решающее значение, помогая им пережить засуху. В кишечнике выделяют четыре отдела: желудок, короткую тонкую кишку, длинную проксимальную часть толстой кишки и дистальный отдел толстой кишки.
Фекалии обычно приобретают консистенцию желто-зеленой суспензии консистенции йогурта, при этом вода постепенно удаляется по мере прохождения через кишечник. Фекалии становятся темнее и тверже в пределах последних 17 процентов кишечника, и по мере того, как они достигают дистального отдела толстой кишки, начинают формироваться характерные края куба.
Объединив свои лабораторные испытания с двухмерным математическим моделированием, исследователи обнаружили две области по окружности кишечника, которые были более жесткими, чем остальные, и две более гибкие. У других млекопитающих кишечные мышцы одинаковы во всех направлениях. «Неравномерность в кишечнике вомбата вызывает усиленные сокращения в определенных заранее заданных местах», — пишут авторы, и это, в свою очередь, в течение многих циклов «стимулирует предпочтительное движение фекалий и формирование углов».
Реклама Хотя их модель показала, что для формирования углов требуется менее 10 циклов сжатия, они признают, что этот временной интервал нереалистичен.
У живых вомбатов схватки происходили каждые пару секунд в течение пяти дней — всего около 100 000 схваток. Модель также фокусируется на поперечном сечении фекалий — четырех гранях из шести. Они считают, что учет влияния сухости фекалий в будущих моделях может объяснить оставшиеся две грани куба, основываясь на предварительных испытаниях с сушкой кукурузного крахмала. Хотя модель несовершенна, «придумывание этого абсолютно нового механизма формирования этих углов потребовало множества итераций, и теперь нам удалось это сделать без использования самого вомбата», — сказал соавтор Дэвид Ху из Технологического института Джорджии.
Это новое знание однажды может оказаться полезным для обрабатывающей промышленности, стремящейся расширить свои методы производства продуктов кубической формы или для выявления рака толстой кишки (ранним симптомом является уплотнение частей толстой кишки). Это также может помочь отслеживать пищеварение вомбатов в неволе.
«Формирование куба может помочь нам понять статус гидратации вомбатов, поскольку их фекалии могут казаться менее кубическими в более влажных условиях.