Forskere forklarer, hvordan wombats taber afføring i terninger

Wombats, den buttede og elskede, kortbenede pungdyr hjemmehørende i Australien, er centrale i et biologisk mysterium i dyreriget:Hvordan producerer de terningformet afføring? Patricia Yang, en postdoc-stipendiat i maskinteknik ved Georgia Institute of Technology, satte sig for at undersøge.

Yang studerer væskers hydrodynamik, inklusive blod, forarbejdet mad og urin, i dyrenes kroppe. Hun var nysgerrig efter, hvordan forskellene i wombats' fordøjelsesprocesser og bløddelsstrukturer kunne forklare deres mærkeligt formede scat.

Under American Physical Society's Division of Fluid Dynamics 71st Annual Meeting, som finder sted 18.-20. november i Georgia World Congress Center i Atlanta, Georgien, Yang og hendes medforfattere, Scott Carver, David Hu og bachelorstuderende Miles Chan, vil forklare deres resultater fra dissekering af fordøjelsessystemerne, eller fordøjelseskanaler, af wombats.

"Det første, der drev mig til dette, er, at jeg aldrig har set noget så mærkeligt i biologien. Det var et mysterium, " sagde Yang. "Jeg troede ikke engang på, at det var sandt i begyndelsen. Jeg googlede det og så en masse om terningformet wombat afføring, men jeg var skeptisk."

Yang og hendes medforfattere studerede fordøjelseskanalerne hos wombats, der var blevet aflivet efter kollisioner med motorkøretøjer i Tasmanien, Australien. Carver, biologen og australske modstykke til gruppen af ​​amerikanske maskiningeniører, leverede vombat-tarmprøverne.

Nær enden af ​​tarmen, de fandt ud af, at afføring ændrede sig fra væskelignende tilstande til faste tilstande bestående af små, adskilte terninger. Gruppen konkluderede, at de varierende elastiske egenskaber af wombats' tarmvægge muliggjorde terningdannelsen.

I den byggede verden, kubiske strukturer - sukkerterninger, skulpturer, og arkitektoniske træk - er almindelige, og fremstillet ved sprøjtestøbning eller ekstrudering. terninger, imidlertid, er sjældne i den naturlige verden. I øjeblikket, Wombats er den eneste kendte art, der er i stand til at producere terninger organisk.

"Vi har i øjeblikket kun to metoder til at fremstille terninger:Vi støber det, eller vi skærer den. Nu har vi denne tredje metode, " sagde Yang. "Det ville være en fed metode at anvende på fremstillingsprocessen - hvordan man laver en terning med blødt væv i stedet for bare at støbe den."

Så, hvorfor popper wombats terninger? Wombats hober deres afføring for at markere deres hjemområder og kommunikere med hinanden gennem duft. De hober deres afføring på fremtrædende steder (f.eks. ved siden af ​​huler, eller på logfiler, sten og små rejser), fordi de har dårligt syn. Jo højere og mere fremtrædende placeret bunken af ​​afføring, jo mere visuelt karakteristisk er det at tiltrække andre wombats til at lugte og engagere sig i kommunikation. Derfor, det er vigtigt, at deres afføring ikke ruller væk, og kubeformet afføring løser dette problem.

Yang håber, at gruppens forskning i wombats vil bidrage til den nuværende forståelse af transport af blødt væv, eller hvordan tarmen bevæger sig. Hun understregede også, at gruppens forskning involverede maskinteknik og biologi, og deres resultater er værdifulde for begge områder. "Vi kan lære af wombats og forhåbentlig anvende denne nye metode til vores fremstillingsproces, " sagde Yang. "Vi kan forstå, hvordan man flytter disse ting på en meget effektiv måde."

Carver tilføjede, "Der er stor generel interesse fra offentligheden, både i Australien og internationalt, om hvordan og hvorfor wombats skaber terningformet afføring. Mange ideer, nogle mere underholdende end andre, er blevet fremsat for at forklare dette, men indtil denne undersøgelse havde ingen nogensinde undersøgt årsagen. Det har været et fantastisk samarbejde, som viser værdien af ​​tværfaglig forskning for at gøre nye videnskabelige opdagelser."