立方体形便便?袋熊是如何做到的

科技工作者之家 2018-11-20

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袋熊肠道中立方体便便
图片来源:P. Yang 和D.Hu/Georgia Tech

袋熊原产于澳大利亚,是一种胖乎乎的可爱短腿有袋类动物。除了可爱,这种动物身上还一直有一个未解之谜——它们是如何拉出立方体便便的?近日,美国乔治亚理工学院的机械工程博士后 Patricia Yang对此展开了调查。

Yang研究了动物体内液体——包括血液、消化过的食物和尿液等的流体动力学。她对如何通过袋熊的消化过程和软组织结构的差异来解释这些便便的奇怪形状很感兴趣。

11月18日到20日,在于佐治亚州亚特兰大的乔治亚世界会议中心举行的美国物理学会流体动力学第71届年会上,Yang和她的合作作者Scott Carver,David Hu和本科生Miles Chan,讲述了他们通过解剖袋熊的消化系统或消化道而得到一些发现。样本取自一只在澳大利亚的塔斯马尼亚州撞到了机动车并被执行了安乐死的袋熊。生物学家、美国机械工程师组的澳大利亚同行Carver提供了袋熊的肠道标本。

在肠道末端附近,他们发现袋熊的粪便从流体状态变为了由小而分离的立方体组成的固态。该小组得出结论,袋熊肠壁的不同弹性特性使得立方体的形成成为了可能。“目前我们有两种方法来制造立方体:模塑或切割。现在我们有了第三种方法。” Yang说,“如何通过软组织而不仅仅只是模塑的方法来制造一个立方体。这将是一个很炫酷的方法,并且可以应用到制作过程当中。”

那么,为啥袋熊要拉立方体便便?袋熊通过堆积他们的粪便来标记家域,并通过气味进行通讯。它们将粪便堆放在突出的地方(如洞穴附近、原木、岩石和一些高点),因为它们的视力很差。粪便堆得越高越突出,就越能够吸引到其他的袋熊来嗅闻来进行交流。因此,确保便便不滚走是一个很重要的方面,立方体的便便就很好地解决了这个问题。

Yang希望该小组对袋熊的研究能够有助于当前对于软组织运输的理解,以及对于肠道运动方式的认识。她还强调,该小组的研究涉及到机械工程和生物学两个方面,研究结果对于两个领域都很有价值。“我们可以从袋熊中学习,并希望将这种新方法应用到制造工艺过程中。同时还能够了解到如何以非常有效的方式来移动这类东西。” Yang说。

Carver补充说:“无论是在澳大利亚还是在世界上,公众对于袋熊是如何拉出立方体便便都很感兴趣。提出了很多猜想来解释这种现象,其中有一些很有趣的想法。但到这次研究为止,没有人实际研究过这个原因。这是一次奇妙的合作,展示了跨学科研究对于创造新科学发现的价值。

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编译:潘翰  

审稿: 阿淼   

责编:张梦  

原文链接:

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

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