Вомбаты, пухлые и любимые коротконогие сумчатые, обитающие в Австралии, занимают центральное место в биологической загадке животного царства: как они производят экскременты кубической формы? Патрисия Янг, научный сотрудник в области машиностроения в Технологическом институте Джорджии, приступила к расследованию.
Янг изучает гидродинамику жидкостей, включая кровь, переработанную пищу и мочу, в телах животных. Ей было любопытно, как различия в пищеварительных процессах и структуре мягких тканей у вомбатов могут объяснить их экскременты странной формы.
Во время 71-го ежегодного собрания Отдела гидродинамики Американского физического общества, которое состоится 18-20 ноября во Всемирном конгресс-центре Джорджии в Атланте, штат Джорджия, Ян и ее соавторы, Скотт Карвер, Дэвид Ху и студент бакалавриата Майлз Чан объяснит свои результаты анализа пищеварительной системы или пищеварительного тракта вомбатов.
"Первое, что меня подтолкнуло к этому, это то, что я никогда не видел ничего столь странного в биологии. Это было загадкой", - сказал Ян. «Сначала я даже не поверил, что это правда. Я погуглил и увидел много информации о кубических экскрементах вомбатов, но отнесся к этому скептически».
Янг и ее соавторы изучили пищеварительный тракт вомбатов, которые были подвергнуты эвтаназии после автомобильных столкновений в Тасмании, Австралия. Карвер, биолог и австралийский коллега группы американских инженеров-механиков, предоставил образцы кишечника вомбата.
Ближе к концу кишечника они обнаружили, что фекалии из жидкого состояния превращаются в твердые состояния, состоящие из маленьких, разделенных кубиков. Группа пришла к выводу, что различные эластичные свойства стенок кишечника вомбатов позволяют формировать куб.
В строительном мире кубические структуры - кубики сахара, скульптуры и архитектурные элементы - распространены и производятся методом литья под давлением или экструзией. Кубы, однако, редко встречаются в естественном мире. В настоящее время вомбаты являются единственным известным видом, способным производить кубики органическим путем.
«В настоящее время у нас есть только два метода производства кубиков: мы формируем их или вырезаем. Теперь у нас есть третий метод», - сказал Ян. «Это был бы классный метод для производственного процесса - как сделать куб из мягкой ткани, а не просто формовать его».
Итак, почему вомбаты какают кубиками? Вомбаты накапливают свои фекалии, чтобы отметить свои дома и общаться друг с другом с помощью запаха. Они складывают свои фекалии на видном месте (например, рядом с норами или на бревнах, камнях и небольших возвышенностях), потому что у них плохое зрение. Чем выше и заметнее расположена куча фекалий, тем более визуально она привлекательна для привлечения других вомбатов запахом и общением. Поэтому важно, чтобы их помет не скатывался, а кубовидные какашки решают эту проблему.
Ян надеется, что исследование вомбатов, проведенное группой, внесет свой вклад в современное понимание транспортировки мягких тканей или того, как движется кишечник. Она также подчеркнула, что исследования группы связаны с машиностроением и биологией, и их результаты ценны для обеих областей. «Мы можем учиться у вомбатов и, надеюсь, применить этот новый метод в нашем производственном процессе», - сказал Ян. «Мы можем понять, как перемещать эти вещи очень эффективно».
Карвер добавил: «Общественность, как в Австралии, так и во всем мире, проявляет большой интерес к тому, как и почему вомбаты создают кубовидные экскременты. это, но до этого исследования никто никогда не исследовал причину Это было фантастическое сотрудничество, которое показывает ценность междисциплинарных исследований для совершения новых научных открытий."