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【核酸检测|独一“粪”！地球唯一拉出立方体的动物，科学家解开了它的制造方法！】

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澳洲这个国家 ， 光从地理位置上看就知道它跟其他大陆是隔绝的 ， 也因此澳洲大陆有很多特殊的动物 ， 如袋鼠、树袋熊、袋獾等等 ， 其中还有目前已知、唯一一种会排出立方体便便的袋熊 。 下面就跟大家聊聊袋熊为什么会排出立方体的便便 ， 虽然听起来有点重口味、很low ， 但是这个研究属于“生物流体力学”的范畴 ， 估计这样听起来就舒服多了 。

其实关于袋熊“立方体便便”这个问题困扰了科学家很多年 ， 为什么地球那么多动物 ， 唯独袋熊会把便便拉成立方体？难道是它的某个部位是方形的？袋熊血气方‘肛’？各式各样的说法都有 。 有人认为跟环境湿度相关 ， 袋熊的生活环境比较干燥 ， 所以便便就有棱有角 。 而生物学家猜测是立方体的便便不容易滚走 ， 方便袋熊标记自己的领土 。 不过他们都是猜的 ， 进行研究的不多 。
袋熊知多少！
袋熊（英语：Wombat ， 学名：Vombatidae） ， 属于袋熊科动物的统称 ， 现存3种 ， 分别是塔斯马尼亚袋熊、毛鼻袋熊以及澳洲毛鼻袋熊 。 它们主要生活在澳洲东南部和塔斯马尼亚州的地下洞穴 ， 以草、树皮及树根为主食 ， 体长约1米 ， 重约20-35公斤 。

从外形上看 ， 圆滚滚的身材 ， 短短的四肢 ， 细小的眼睛与耳朵 ， 却有一个大大的头与鼻子 。 加上一身棕灰色的皮毛 ， 看起来笨重滑稽但又相当敏捷（速度最高可达40公里/小时） 。

据生物学家观察 ， 袋熊具有非常强的领域性 ， 会攻击入侵者 。 而它们标记自己地盘的方法之一 ， 就是排放出方方正正的块状粪便 ， 可谓是整个动物界是独一“粪”的 。 实际上 ， 袋熊的“生产力”也相当惊人 。 它一次可以排出4到8颗方形便便 ， 而且每颗尺寸在4厘米左右 ， 仅一个晚上可制造出80到100颗 。

袋熊：我说我制造的是宇宙魔方 ， 有人信吗？
袋熊便便 ， 为何这么方？
明明那个部位也是圆的 ， 袋熊为何能造出接近正方体的“方便”呢？虽然科学家对袋熊“方便”都有关注 ， 但一直没人对此进行更深入的研究 。

来自美国佐治亚理工学院的博士后研究员杨佩良（Patricia Yang）于2015年获得了搞笑诺贝尔奖（Ig Nobel Prizes）的物理奖 ， 主题是哺乳动物小便的时间 ， 几乎都是大约21秒（大象膀胱容量是猫的3600倍 ， 但两者排尿所花费时间相差无几） 。 她在当年的美国物理学会流体力学会议上提出哺乳动物排便的数学模型 ， 有一位科学家问她的理论是否也适用于袋熊 。 而杨博士从来没有见过袋熊粪便 ， 当她搜寻照片时 ， 发现自己正在看一些她见过的最奇怪的便便 ， 下意识就想知道袋熊便便如此方 。 于是她再次联手一起获奖的生物力学工程师胡立德（David Hu） 。

为了解开谜团 ，他们在2018年找了一只被车撞死的塔斯曼尼亚袋熊进行研究 。 通过电脑断层扫描 ， 袋熊那个部位也是圆的 。 然后团队解剖了袋熊 ， 发现袋熊的肠道非常长 ， 长达9米 。 在切开袋熊的肠道 ， 他们看到了便便完整的形成过程 。 结果袋熊的前半段便便的形状跟人类和其他动物的没什么区别 ， 但是到最后便便才渐渐变方形 。
这是怎么做到的呢？研究得出两大原因：首先是干燥条件 ， 袋熊便便的水分含量只有人类的三分之二 ， 其余水分都被肠道吸收掉 。 其次是肠壁的厚度 ， 虽然袋熊的肠壁是圆柱形的 ， 但是在不同区域的厚度是不一样的 ， 而且厚度的差异可以达到50% 。 肠壁的厚薄不一 ， 在挤压拉伸的过程中 ， 便便受力方向和力度不同 ， 最后就造成便便被肠壁捏成了方形的形状了 。

然后 ， 他们制造了一个2D数学模型 ， 模拟各肠道区域如何随消化节奏而扩张和收缩 。 发现肠道多个部分会一直收缩数天 ， 将食物当中营养物质和水逼出并挤压成便便 。 而且肠道中较硬的部分收缩快过较软位置 ， 后者会缓慢挤压并塑造方形便便的角 。 分页标题#e#


而在其他哺乳类动物中 ， 肠道肌肉的波浪状蠕动在所有方向上都是一致的 ， 但在袋熊中 ， 有槽沟的肠道组织和肠道因软硬区域多次不规则收缩周期 ， 就会令便便接近立方体 。 团队表示：“在五天的时间内 ， 每两秒钟发生一次收缩 ， 便便实际上经历了100000次收缩 。 ”

不过 ， 这仍然解释不到袋熊为何演化出这种独特肠道 ， 并制造出“方便” 。 对此团队猜测 ， 袋熊视力不好 ， 所以它们需要用自己粪便的气味进行标记和交流 。 因此它们喜欢在岩石、原木或其他高处排泄 ， 以使它们的信息更显眼 ， 毕竟方形比圆形更易堆砌、不易滚走 。 而团队也因此研究再次获得了2019年获搞笑诺贝尔物理学奖 。
最后 ， 搞笑诺贝尔奖真的很高效 ， 但对于研究 ， 他们是认真的 。

来源：(八两科学)

【】网址：/a/2021/0130/kd660680.html

标题：核酸检测|独一“粪”！地球唯一拉出立方体的动物，科学家解开了它的制造方法！