Біологія
Біологія

Кубічні фекалії вомбатів формує нерівномірна еластичність стінок кишечника

Вчені з Австралії та США знайшли пояснення, чому випорожнення вомбатів мають кубічну форму. Математичне моделювання вказало, що річ у чергуванні жорсткіших та еластичніших ділянок в кишківнику тварин та нерегулярності його скорочень. Дослідження оприлюднене в журналі Soft Matter.

JJ Harrison / Wikimedia Commons

JJ Harrison / Wikimedia Commons

Чому це взялися вивчати?

Природа Австралії має безліч способів дивувати. Взяти хоча б ведмежих вомбатів (Vombatus ursinus) — це милі австралійські травоїдні сумчасті, яким достатньо свого вигляду, щоб привертати увагу людей. Але в них є й інша особливість: ці тварини єдині, чиї фекалії мають кубічну форму. Вомбати за один день можуть виділяти близько 100 шестикутних фекалій. Про цю особливість відомо давно, проте вчені довго мізкували над тим, як м’який кишечник вомбатів формує кутуваті випорожнення. У 2018 році група австралійських та американських вчених з’ясувала, що кишечник цих тварин має ділянки, де він суттєво еластичніший, тож припустили, що річ у цьому. У новій роботі вони ще більше наблизилися до розкриття таємниці.

Яке дослідження провели?

Спершу вчені провели детальніше вивчення травної системи вомбатів. Для цього вони зробили розтин двох тварин. Дослідження показало, що куби формуються в останніх 17 відсотках довжини кишківника. І насправді сам кишківник вомбатів має регіони, де стінки кишок вдвічі товщі та вчетверо більш жорсткі, ніж в інших його частинах. Дослідники подумали, що така будова сприяє утворенню кутів у калових мас в процесі їх просування через скорочення кишківника, що відбувається протягом кількох днів, поки фекалії не вийдуть назовні.

Щоб перевірити свою гіпотезу, вчені створили математичну модель. Вона імітувала процес скорочення жорстких та еластичних ділянок кишечника вомбатів.

Що дізналися?

Дослідники кажуть, що кубічну форму випорожнень забезпечує різна скоротливість м’яких та жорстких ділянок. У більш жорстких місцях скорочення відбувається швидше, а в еластичніших, навпаки, повільніше. Саме у цих тонших відділах відбувається формування граней фекалій. Якщо в інших ссавців перистальтика кишківника хвилеподібна і сприяє утворенню витягнутих випорожнень, то у вомбатів унікальна будова та нерегулярні скорочення призводять до набуття фекаліями форми куба.

Але залишається відкритим питання про те, чому взагалі еволюційно закріпилися кубічні фекалії вомбатів. Автори думають, що можливо це пов’язано із їхньою поведінкою. Вомбати використовують випорожнення для позначення своєї території, а позаяк вони часто вилізають на скали, то кубічна форма дозволяє фекаліям не скочуватися.