Почему у вомбатов помёт кубиками? Это звучит как начало анекдота, но необычная форма действительно существует. Исследователи изучили её у обыкновенного вомбата, Vombatus ursinus, и нашли объяснение в механике кишечника.
Речь не об идеальных игральных костях: у естественных «кубиков» есть плоские стороны и скруглённые углы. Самое удивительное — такие грани образуются внутри мягкого органа, а не в жёсткой квадратной форме.
Где появляются углы
По данным исследовательской группы, форма возникает в конечной части толстой кишки. Её стенки неодинаковы по толщине и жёсткости: соседние участки по-разному сопротивляются деформации. Сокращения такой неоднородной стенки помогают формировать грани и углы содержимого.
Чтобы проверить идею, команда сделала модель кишечника из ткани с участками разной жёсткости. Внутрь поместили податливый материал. Простого проталкивания оказалось недостаточно, а при имитации мышечных сокращений начали появляться плоские стороны и углы. Этот опыт описан на странице исследовательской группы Georgia Tech.
Квадратного отверстия у вомбата нет
Напрашивается простое объяснение: возможно, всё работает как насадка кондитерского мешка? Однако компьютерная томография показала, что анальное отверстие вомбата круглое. Характерная форма появляется раньше, внутри кишечника. Поэтому объяснять её «квадратным выходом» неправильно.
Для чего животному такие кубики
Здесь ответ менее определённый. В научной работе обсуждается гипотеза, что плоские грани мешают помёту скатываться с возвышенных поверхностей, где он может участвовать в коммуникации между животными. Но предполагаемая польза формы и механизм её образования — разные вопросы: возможное эволюционное объяснение нельзя выдавать за окончательно доказанную причину.
Почему это заинтересовало физиков
У этой истории есть вполне серьёзная сторона: она показывает, как мягкие ткани могут придавать материалу геометрическую форму. Авторы рассматривают возможную пользу таких исследований для технологий формования и наблюдения за состоянием животных. Это направления для дальнейшей работы, а не готовая промышленная технология.
Исследование опубликовано в журнале Soft Matter, том 17 за 2021 год: Intestines of non-uniform stiffness mold the corners of wombat feces (полный текст, PDF).
Другие удивительные объяснения привычных и необычных явлений — в нашей рубрике «Факты».
