袋熊腸道中立方體便便。 圖片來源:P. Yang 和D.Hu/Georgia Tech

袋熊原產於澳大利亞,是一種胖乎乎的可愛短腿有袋類動物。除了可愛,這種動物身上還一直有一個未解之謎——它們是如何拉出立方體便便的?近日,美國喬治亞理工學院的機械工程博士後 Patricia Yang對此展開了調查。

Yang研究了動物體內液體——包括血液、消化過的食物和尿液等的流體動力學。她對如何通過袋熊的消化過程和軟組織結構的差異來解釋這些便便的奇怪形狀很感興趣。

11月18日到20日,在於佐治亞州亞特蘭大的喬治亞世界會議中心舉行的美國物理學會流體動力學第71屆年會上,Yang和她的合作作者Scott Carver,David Hu和本科生Miles Chan講述了他們通過解剖袋熊的消化系統或消化道而得到一些發現。樣本取自一隻在澳大利亞的塔斯馬尼亞州撞到了機動車並被執行了安樂死的袋熊。生物學家、美國機械工程師組的澳大利亞同行Carver提供了袋熊的腸道標本。

在腸道末端附近,他們發現袋熊的糞便從流體狀態變爲了由小而分離的立方體組成的固態。該小組得出結論,袋熊腸壁的不同彈性特性使得立方體的形成成爲了可能。“目前我們有兩種方法來製造立方體:模塑或切割。現在我們有了第三種方法。” Yang說,“如何通過軟組織而不僅僅只是模塑的方法來製造一個立方體。這將是一個很炫酷的方法,並且可以應用到製作過程當中。”

那麼,爲啥袋熊要拉立方體便便?袋熊通過堆積他們的糞便來標記家域,並通過氣味進行通訊。它們將糞便堆放在突出的地方(如洞穴附近、原木、岩石和一些高點),因爲它們的視力很差。糞便堆得越高越突出,就越能夠吸引到其他的袋熊來嗅聞來進行交流。因此,確保便便不滾走是一個很重要的方面,立方體的便便就很好地解決了這個問題。

Yang希望該小組對袋熊的研究能夠有助於當前對於軟組織運輸的理解,以及對於腸道運動方式的認識。她還強調,該小組的研究涉及到機械工程和生物學兩個方面,研究結果對於兩個領域都很有價值。“我們可以從袋熊中學習,並希望將這種新方法應用到製造工藝過程中。同時還能夠了解到如何以非常有效的方式來移動這類東西。” Yang說。

Carver補充說:“無論是在澳大利亞還是在世界上,公衆對於袋熊是如何拉出立方體便便都很感興趣。提出了很多猜想來解釋這種現象,其中有一些很有趣的想法。但到這次研究爲止,沒有人實際研究過這個原因。這是一次奇妙的合作,展示了跨學科研究對於創造新科學發現的價值。

編譯:潘翰 審稿: 阿淼 責編:張夢

原文鏈接:https://phys.org/news/2018-11-scientists-wombats-cubed-poop.html

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