袋熊如何通过圆孔产生立方体形状的便便

研究人员将单个立方袋熊放下在一块岩石上。

这项发现发表在皇家化学学会的恰当命名的杂志《软物质》上，可能有助于开发新的结肠癌诊断方法。

一个国际科学家团队已经能够复制袋熊如何产生方便便，并且将来可能会改变几何产品的制造方式。

今天发表在皇家化学学会期刊《软物质》上的研究进一步扩展了这一发现，即袋熊大便会在袋熊的肠道内形成其独特的形状，而不是像以前想象的那样在出口处形成。

现在，他们发现，粪便的缓慢通过和最后17％的肠道内不同的僵硬度会产生方形形状-在通过圆形肛门排出之前。

这一发现不仅适用于袋熊-例如，癌症会增加结肠不同区域的张力并产生不同形状的粪便-这项技术还可以帮助科学家和工程师开发制造软材料的新方法，例如几何形状的塑料形状。

这些经验还可以应用于其他领域，例如其他物种（包括人类）的临床病理学和消化系统健康。

塔斯马尼亚大学野生生物生态学家斯科特·卡佛（Scott Carver）博士在剖析袋熊尸体时做出了意外发现，这是他对袋熊w病进行初步研究的一部分。

立体便便研究主要针对鼻子裸露的（普通）袋熊，它们主要分布在澳大利亚东南部。

裸露的袋熊因产生独特的立方体便便而闻名。这种形成相对均匀，整齐的粪便的能力在动物界是独一无二的，卡弗博士说。

“他们将这些粪便放置在他们家乡范围内的显着位置，例如围绕岩石或原木，以便彼此交流。”我们的研究发现，这些立方体是在肠的最后部分内形成的-最终证明您确实可以通过一个圆孔安装一个正方形的钉子。

通过实验室测试和数学模型的组合，研究人员发现在温伯特小肠的圆周上有两个刚性的区域和两个较柔韧性的区域。

佐治亚理工学院教授大卫·胡（David Hu）说：“想出这种绝对新的机制来决定如何用刀或任何锋利的边缘形成这些角，这需要进行大量的迭代，而现在我们无需使用wombat就可以对其进行管理。”

粪便在远端结肠的干燥和肌肉收缩的结合形成了粪便的规则大小和角落。

袋熊的肠大约长10米，是典型袋熊身体长度的十倍。

当人类进食时，食物会在一两天内通过肠子穿过。袋熊的消化过程最多需要四倍的时间，因此可以提取所有可能的营养成分。它们的肠道排干能力比人类高，它们从肠道中提取水的效率也更高。

这些结果可用于圈养管理时帮助告知袋熊的消化健康。

“立方体的形成可以帮助我们了解袋熊的水合作用状况，因为在潮湿的条件下它们的粪便显得较少立方体。它也显示了肠道变硬如何产生光滑的侧面，这是病理学的特征。” Carver博士说。

“现在我们了解了这些立方体的形成方式，但是对于袋熊的行为还有很多要学习的知识，以充分了解它们为什么进化为产生立方体的原因。”

佐治亚理工学院的博士后研究员Patricia Yang补充说，这项研究可能有许多用途。“例如，我们知道，结肠癌的早期症状之一是结肠的一部分可能变得僵硬。这样一来，便有可能在粪便中形成边缘或异常形状，并可能成为结肠健康状况的早期指标。

“我不知道人们将来是否会对立方香肠感兴趣​​，但这将来可能会改变我们塑造软物质的方式，或者改变我们如何操纵软机器人的方式。”

皇家化学学会软物质的开发编辑劳拉·甘地（Laura Ghandhi）说：“这是一个很好的例子，说明跨学科研究和对一切问题的热情会产生令人惊讶和有用的结果。它还显示了科学中的创新方法如何激发和激发人们对一生的研究热情。”

澳大利亚和美国的科学家团队在2019年因“让您发笑然后思考的研究”而获得了Ig Nobel奖。

参考：Patricia J. Yang，Alexander B. Lee，Miles Chan，Michael Kowalski，Kelly Qiu，Christopher Waid，Gabriel Cervantes，Benjamin Magondu，Morgan Biagioni，Larry Vogelnest，Alynn撰写的“不均匀刚度的肠道塑造了袋熊粪便的角落”马丁，阿什利·爱德华兹（Ashley Edwards），斯科特·卡佛（Scott Carver）和胡大中（David L.Hu），2020年12月8日，软物质。
10.1039 / D0SM01230K