Почему фекалии вомбатов кубической формы? Это объяснили с помощью физики лавовых процессов

Международная команда ученых, наконец, полностью разгадала головоломку с идеально кубическими «гранулами» вомбатов. Ответ на вопрос о форме фекалий был найден в физике лавовых потоков.

Вомбаты — сумчатые млекопитающие и эндемики Австралии. У которых, помимо других особенностей, очень необычная форма испражнений. Этот вопрос уже привлекал внимание зоолога Скотта Карвера и его коллег, когда они делали вскрытие погибших эндемиков для изучения чесотки.

Тогда ученые обнаружили, что знаменитые «кубики» вомбатов образуются у них глубоко в кишечнике, а не на выходе, как считалось ранее. За открытие группа даже получила Шнобелевскую премию. Тем не менее, вопросы у зоологов остались.

Спустя несколько лет к разгадке привели знания о вулканах и процессах охлаждения лавовых потоков. Остывая, слои лавы могут принимать специфические правильные формы. Как, например, на Мостовой гигантов в Северной Ирландии, которая представляет собой 40 тысяч шестиугольных колонн. Лава остывала сверху быстрее, чем внутри потока, создавая силы, которые приводили к регулярному растрескиванию.

Исследователи решили проверить, применим ли этот принцип к фекалиям внутри кишечника. Они воссоздали процесс образования отходов в лаборатории: для имитации экскрементов использовали кукурузный крахмал, кишечником «поработали» пластиковые корыта.

Когда переваренная пища в виде кашицы попадает в дистальный отдел толстой кишки, организм восстанавливает из нее часть влаги, таким образом высушивая отходы. Кукурузный заменитель сушили тепловыми лампами с разной скоростью, а затем анализировали трещины — они возникали из-за «потока воды», который действовал подобно тепловому потоку в лаве.

Чем стремительнее было высыхание, тем ближе располагались трещины. Стало быть, кубическая форма «гранул» вомбатов — результат того, что силы высушивания в кишечнике с такой частотой разрывают фекалии, что их длина получается равной ширине.

Получается, что на форму экскрементов животных влияет содержание воды, рассуждают ученые. Если оно ниже 70%, образуются трещины, а в итоге — «гранулы». У вомбатов показатель составляет 65%. У человека, для сравнения, 75%. А вот «лепешки» жвачных получаются из-за 85–90% воды, что фактически приводит к образованию «лужи».

Однажды полученные данные помогут в диагностике таких тяжелых заболеваний, как колоректальный рак, надеются австралийские зоологи.