Почему вомбат какает кубиками и для чего бегемоту хвост-вентилятор

7 November 2017
7 удивительных научных фактов об экскрементах

Вомбаты какают кубиками

Вомбаты — это большие австралийские сумчатые звери, с лиц которых никогда не сходит улыбка. Но интересны они не только своим внешним видом. От других млекопитающих они отличаются формой фекалий: она у них кубическая. Их помет похож на аккуратные кирпичики.

Как так получается? Со стопроцентной точностью это определить пока нельзя, но зоологи предполагают, что дело вот в чем. Вомбаты питаются сухой травой и переваривают ее очень долго (11-18 дней), что позволяет усвоить максимум полезных веществ.

Помет вомбата похож на аккуратные кирпичики
Помет вомбата похож на аккуратные кирпичики

Желудок у вомбатов имеет довольно простое устройство. А толстый кишечник разделен на две части. У первой стенки очень мощные, фактически твердые. Поэтому фекальная масса там очень плотно спрессовывается. Она бы приняла форму цилиндра, как у большинства млекопитающих, если бы не борозды, пролегающие вдоль всего этого отдела. Они выступают как формочка для фекалий, и из цилиндра получается параллелепипед (“кирпич”) с “насечками”.

Второй отдел толстой кишки, наоборот, увеличен, и его стенки более эластичные. Они не могут надавить на экскременты с такой силой, чтобы существенно поменять их форму. Однако в процессе движения по нему - из-за “насечек” - “кирпич” разделяется на аккуратные кубики. В итоге на выходе получаются не продолговатые экскременты и не катышки, а красивые фекалии кубической формы. Австралийка Робин Лоуренс даже смастерила модель пищеварительной системы вомбата и наполнила ее желе, чтобы на практике показать, как фекалии вомбатов становятся кубическими.

Зачем вомбату такая изощренная форма экскрементов? У кубов есть один плюс: они не катаются и остаются на том месте, где вышли из животного. Поскольку вомбаты метят фекалиями границы своей территории, важно, чтобы метки никуда не перемещались. Экскременты-кубики здорово помогают вомбатам в геополитической борьбе!

Пингвины стреляют белой струей

Отходы жизнедеятельности у птиц не делятся на мочу и кал. Все сливается в одну общую клоаку, откуда и выходит в виде белой жидкости. Многие из нас не раз ощущали ее на рукаве пальто или видели на лобовом стекле машины. Но у птиц одних видов противные капли пассивно падают куда придется, а у других дело обстоит куда интереснее. Речь о пингвинах.

В одной занимательной научной статье, вышедшей в 2003 году, авторы прикинули, под каким давлением вылетает фекальная струя из клоаки пингвинов Адели и антарктических пингвинов. Получается, что, если материал экскрементов достаточно вязкий, он выбрасывается из организма под давлением в пол-атмосферы. Авторы с сожалением отмечают, что они не смогли определить, как пингвин выбирает направление струи и делает ли он при дефекации поправку на ветер.

Экскременты пингвинов также служат хорошую службу экологам. Птицы собираются в колонии и находятся примерно на одном и том же месте в течение долгого времени. Их фекалии накапливаются там же, а поскольку по цвету они отличаются от снега, их можно увидеть сверху. Так в Антарктиде нашли 38 ранее не известных колоний императорских пингвинов.

Бегемоты набрасывают на вентилятор

Гиппопотамы, они же бегемоты — существа грозные. Мало того, что у них огромные клыки, солидная масса и свирепый нрав. Они еще и стремятся занять как можно больше территории и наглядно дают остальным понять, кто здесь хозяин. Делается это с помощью разбрасывания фекалий. Хвост у бегемота хоть и короткий, но эффективно помогает ему в этом процессе. Убедитесь сами, посмотрев видео.

Протезы суставов из помета динозавра

А вот свеженький пример полезного, но очень экзотического использования древних фекалий. Доктор Рой Блюбаум в начале 2017 года задался вопросом, какой из биоматериалов лучше имитирует приживание искусственных суставов и куда эти суставы лучше устанавливать. Он решил сравнить два варианта: пористые имплантаты из титана и плотные протезы из копролитов (окаменевших фекалий) динозавров. На основании полученных результатов Блюбаум установил, что один из традиционных способов имплантирования заметно надежнее, чем другой. Одному Богу известно, сколько стоили образцы копролитов для этого экстравагантного исследования.

Сравнение креплений, имплантируемых в кости людей: А - из титана, В - из копролитов динозавров. Слева оба имплантата вживлены в тело кости, а справа в губчатое вещество
Сравнение креплений, имплантируемых в кости людей: А - из титана, В - из копролитов динозавров. Слева оба имплантата вживлены в тело кости, а справа в губчатое вещество

У крыс бывают светящиеся какашки

Сейчас стало модным исследовать микробиом — бактерии, живущие в органах. Самый популярный объект изучения — микробиом кишечника. В нем есть бактерии “хорошие”, позволяющие переварить что-нибудь труднодоступное или защищающие от болезней. А есть и “плохие”, они способствуют проблемам со здоровьем. Есть возможность подсадить одному организму кишечные бактерии от другого. Да, это делается с помощью фекалий.

Никто, конечно, не вынимает их из одной прямой кишки и не вставляет в другую. Экскременты обрабатываются специальным образом — высушиваются, очищаются. Получаются небольшие пеллеты. Их-то и используют.

Но как понять, есть ли в полученном сырье для пеллетов нужные бактерии? Можно провести соответствующий анализ. А можно заставить эти микробы вырабатывать особый белок, светящийся в темноте. Таким образом, экскременты, содержащие нужные бактерии, будут хорошо видны ночью, а вот все остальные — не очень. Пока технологию проверили на крысах, но было бы неплохо, если бы и собачьим кишечным бактериям какой-нибудь ген светящегося белка вставили — обувь бы поздней осенью была чище.

Собаки какают по компасу

Кто-то ощущает магнитные бури, а кто-то — магнитное поле Земли. Благодаря магнитному чувству (магниторецепции) почтовые голуби и перелетные птицы возвращаются домой. У собак магниточувствительный орган пока не найден, однако ясно одно: когда они садятся какать, их туловище ориентировано по линиям магнитного поля Земли. То же верно и для мочевыделения.

Собаки какают по компасу
Собаки какают по компасу

Эти важные научные факты были установлены на большом экспериментальном материале. В исследовании приняли участие 70 собак 37 различных пород. Сбор данных вели два года, и за это время зарегистрировали аж 1893 акта дефекации и 5582 — выделения мочи. Измерения магнитного поля проводили непосредственно рядом с собаками с помощью специального прибора. Животных могли сбить с толку лишь сильные колебания магнитного поля. В таких случаях они ходили в туалет как попало, не ориентируясь на линии магнитного поля.

Стейки из человеческих экскрементов

И самое странное, как обычно, из Японии. Мицуюки Икеда из лаборатории Окаяма получил от служб канализации Токио запрос: что можно сделать со всеми теми отходами, что в нее попадают? Глядишь, и вышло бы что-нибудь путное.

Кое-что и впрямь получилось. Икеда обнаружил, что в канализационной грязи (а как по-другому назвать эту массу?) вполне хватает белка. Ведь фекалии, как мы выяснили выше, содержат немало бактерий, а в них тоже вполне присутствуют белки. В каловых массах остаются и непереваренные организмом питательные вещества. В общем, если очистить экскременты так, что от них останется только белок, к нему можно добавить немножко жиров, углеводов и получить вполне съедобную массу. Японцы собирались придать ей форму мясного стейка. Кто знает, может быть их уже где-то подают под видом “Воронежского рибая”?

Это не первый случай, когда отходы из уборной идут на благо обществу. В Голландии, например, научились сушить и очищать использованную туалетную бумагу и добавлять её в асфальт для лучшего поглощения им воды.