Miért kocka alakú a vombat ürüléke? – A különös forma tudományos magyarázata
Kevés furcsább állati érdekesség létezik annál, mint hogy a vombat kocka alakú ürüléket hagy maga után. A különös jelenség első hallásra szinte hihetetlennek tűnik, mégis teljesen valós: a vombatok ürülékének darabjai lapos oldalakkal és jól felismerhető sarkokkal rendelkezhetnek.
De hogyan képes egy állat kockákat „készíteni”? Talán négyszögletes a végbélnyílása?
A válasz jóval érdekesebb.
A vombat ürüléke már az állat bélrendszerében kockaszerű formát vesz fel. A vastagbél utolsó szakaszának különböző részei eltérő rugalmasságúak: vannak merevebb és könnyebben nyúló területek. A bél ismétlődő összehúzódásai ezek segítségével fokozatosan lapos oldalakat és sarkokat alakítanak ki az egyre szárazabb ürülékben.
Vagyis a vombat tulajdonképpen egy puha csőben készít geometriai formákat.
Tényleg kocka alakú a vombat ürüléke?
Igen, bár matematikai értelemben nem tökéletes kockákról beszélünk.
A csupaszorrú vagy közönséges vombat (Vombatus ursinus) ürülékének darabjai rendszerint lapos oldalakat és lekerekített sarkokat mutatnak. Egy tudományos vizsgálatban a kutatók átlagosan körülbelül 2,3 centiméteres magasságot, 2,5 centiméteres szélességet és 4 centiméteres hosszúságot mértek.
Technikailag tehát sok darab inkább téglatesthez hasonlít, a jelenség azonban világszerte „kocka alakú vombatürülékként” vált ismertté.
A kutatók szerint jelenlegi ismereteink alapján a vombat az egyetlen ismert állat, amely ilyen szabályos, szögletes ürüléket képes természetes úton létrehozni.
Ha magát az állatot is jobban megismernéd, külön cikkünkben részletesen bemutattuk a vombat különleges életmódját, föld alatti járatait és furcsa alkalmazkodásait.
Nem négyszögletes a vombat végbélnyílása
A furcsa alak láttán adná magát az egyszerű magyarázat: talán a vombat végbélnyílása préseli szögletesre az ürüléket.
Csakhogy nem ez történik.
A kutatók CT-vizsgálatokkal is megállapították, hogy a vombat végbélnyílása kerek. Az ürülék már jóval azelőtt elnyeri jellegzetes alakját, hogy elhagyná az állat testét.
A megfejtést többek között vombatok emésztőrendszerének boncolásos vizsgálata szolgáltatta. Kiderült, hogy a béltartalom a vastagbél utolsó részében fokozatosan alakul át szabálytalan masszából jól elkülönülő, szögletes darabokká.
Hogyan készül a „kocka” a vombat belében?
A jelenség kulcsa a bélfal mechanikai tulajdonságaiban rejlik.
A vombat bele ugyanis nem minden pontján ugyanolyan rugalmas.
A kutatók a vastagbél keresztmetszetében olyan területeket találtak, ahol a szövet körülbelül kétszer vastagabb és akár négyszer merevebb volt, mint más részeken.
Ez azért fontos, mert amikor a bél izmai összehúzódnak, a nyomás nem teljesen egyformán alakítja a benne található anyagot. A rugalmasabb területek jobban megnyúlnak, míg a merevebb részek kevésbé változtatják alakjukat.
Az ismétlődő összehúzódások során ezért bizonyos pontokon élek és laposabb felületek kezdenek kialakulni.
A folyamat nem egyetlen erős préselés eredménye. Az ürülék fokozatosan formálódik, miközben végighalad a vastagbél utolsó szakaszán.
A kutatók matematikai modellekkel és mesterséges bélmodellekkel is megpróbálták utánozni ezt a folyamatot. Amikor eltérő merevségű területeket és a bélmozgáshoz hasonló összehúzódásokat hoztak létre, szintén szögletesebb formák jelentek meg.
Hol válik kocka alakúvá az ürülék?
A vizsgálatok szerint a jellegzetes forma főként a bélrendszer utolsó körülbelül 17 százalékában alakul ki.
Ezen a szakaszon azonban nemcsak az ürülék alakja változik meg.
Egyre szárazabbá is válik.
A vombatok növényevő állatok, amelyek rendkívül hatékonyan dolgozzák fel a rostos növényi táplálékot. Az emésztésük lassú, a béltartalom hosszú ideig marad az emésztőrendszerben, miközben jelentős mennyiségű víz szívódik vissza belőle.
Egy vizsgálat szerint az ürülék víztartalma a vastagbél korábbi szakaszán még körülbelül 81 százalék volt, míg a végső szakaszon már csak nagyjából 53 százalékot mértek.
Ez azért fontos, mert a szárazabb ürülék már elég szilárd ahhoz, hogy megtartsa a bél összehúzódásai által kialakított formát.
Ha túl puha lenne, a kockaszerű alak egyszerűen összeesne.
Miért van szüksége a vombatnak kocka alakú ürülékre?
Arra, hogy hogyan keletkezik a forma, már meglehetősen részletes tudományos magyarázatunk van.
Arra azonban, hogy miért alakult ki az evolúció során, már sokkal kevésbé biztos a válasz.
A vombatok ugyanis nem egyszerűen megszabadulnak az ürüléküktől. Szagjelként és kommunikációs eszközként is használják azt.
Gyakran jól látható, kiemelkedő pontokon hagyják ürüléküket: köveken, farönkökön és más olyan helyeken, ahol más vombatok könnyen találkozhatnak vele.
Innen származik a legismertebb magyarázat is a kockaszerű forma lehetséges előnyére.
Egy gömbölyű ürülékdarab könnyen legurulhatna egy szikláról vagy farönkről. Egy lapos oldalakkal rendelkező darab ezzel szemben sokkal stabilabban a helyén maradhat.
Elképzelhető tehát, hogy a különleges alak segít abban, hogy a vombat szagjele pontosan ott maradjon, ahová az állat elhelyezte.
Fontos azonban különbséget tenni a bizonyított mechanizmus és az evolúciós magyarázat között.
Azt már jól értjük, hogyan készül a kocka. Azt viszont még nem sikerült teljes bizonyossággal bizonyítani, hogy a forma éppen azért fejlődött ki, hogy megakadályozza az ürülék elgurulását.
Ehhez további viselkedésökológiai kutatásokra lenne szükség.
Az ürülék a vombat egészségéről is árulkodhat
A kockák nemcsak érdekesek, hanem akár az állatok állapotáról is információt szolgáltathatnak.
A kutatók megfigyelései szerint nedvesebb körülmények között a vombatok ürüléke kevésbé szabályosan szögletes lehet.
Ennek egyik lehetséges oka, hogy a nedvesebb ürülék kevésbé képes megtartani a bél által kialakított éleket és lapos felületeket.
Ez azt jelenti, hogy az ürülék alakja és állaga akár az állat hidratáltságáról, táplálkozásáról vagy általános egészségi állapotáról is hordozhat információkat.
A jövőben ezért elképzelhető, hogy a vadon élő vombatok ürülékének vizsgálata az állatok egészségi állapotának nyomon követésében is segítséget nyújt.
Egy furcsa kérdésből komoly tudomány lett
A kocka alakú vombatürülék mechanizmusának vizsgálata részben egy váratlan megfigyeléssel kezdődött.
Scott Carver, a University of Tasmania vadökológusa eredetileg többek között a vombatokat sújtó rühességet kutatta. Egy elpusztult vombat vizsgálata során azonban feltűnt neki, hogy a jellegzetes szögletes ürülékdarabok már az állat belében jelen vannak.
Ez fontos felismerés volt.
Azt jelentette, hogy nem a végbélnyílás alakítja ki a kockákat, hanem valami sokkal korábban történik az emésztőrendszerben.
A kérdésből később nemzetközi kutatás lett, amelyben ausztrál és amerikai kutatók vizsgálták a vombatok beleinek mechanikai tulajdonságait.
A téma annyira különlegesnek bizonyult, hogy a kutatás korábbi szakaszáért a tudósok 2019-ben Ig Nobel-díjat is kaptak.
Az Ig Nobel-díj olyan kutatásokat ismer el, amelyek először megnevettetnek, majd elgondolkodtatnak.
A kocka alakú vombatürüléknél pedig nehéz lenne ennél találóbb példát találni.
Röviden: miért kocka alakú a vombat ürüléke?
A vombat kocka alakú ürüléke a vastagbél utolsó részében jön létre.
A bélfal egyes területei merevebbek, mások rugalmasabbak. Az izmok ismétlődő összehúzódásai ezek segítségével fokozatosan lapos oldalakat és sarkokat alakítanak ki az egyre szárazabb ürülékben.
Nem a végbélnyílás formázza kockává.
Azt viszont még nem tudjuk teljes bizonyossággal, miért fejlődött ki ez a különleges tulajdonság. Az egyik legismertebb magyarázat szerint a lapos oldalú ürülék kevésbé gurul el azokról a kövekről, farönkökről és más kiemelkedő pontokról, ahol a vombatok szagjelként hagyják azt.
Egy első pillantásra humoros kérdés tehát meglepően összetett tudományos problémához vezetett.
És kiderült, hogy még egy vombat ürülékének alakja mögött is ott lehet az anatómia, a fizika, az állati viselkedés és az evolúció.
Gyakori kérdések
Tényleg kockát ürít a vombat?
Igen. A vombat ürülékének lapos oldalai és jól látható sarkai lehetnek, bár geometriai értelemben sok darab inkább téglatest, mint tökéletes kocka.
Melyik állat ürüléke kocka alakú?
Jelenlegi ismereteink szerint a vombat az egyetlen ismert állat, amely természetes módon ilyen szabályos, kockaszerű ürüléket produkál.
Szögletes a vombat végbélnyílása?
Nem. A vombat végbélnyílása kerek. Az ürülék már a vastagbélben elnyeri jellegzetes formáját.
Hol lesz kocka alakú a vombat ürüléke?
A kutatások szerint a végleges forma főként a bélrendszer utolsó körülbelül 17 százalékában alakul ki.
Miért nem gömbölyű a vombat ürüléke?
A vastagbél falának eltérő rugalmasságú területei és az izmok összehúzódásai nem egyenletesen formálják az ürüléket. Ennek eredményeként lapos oldalak és sarkok alakulnak ki.
Miért lehet hasznos a kocka alak?
Az egyik feltételezés szerint azért, mert a szögletes ürülék kevésbé gurul el a kövekről és farönkökről, ahol a vombatok szagjelként helyezik el. Ennek evolúciós szerepe azonban még nem tekinthető teljesen bizonyítottnak.
Ausztrália állatvilága más különös történeteket is tartogat: azt is megvizsgáltuk, miért tűnik úgy, mintha a quokka állandóan mosolyogna.
Források
Yang, P. J. et al. (2021): Intestines of non-uniform stiffness mold the corners of wombat feces. Soft Matter, 17, 475–488.
https://pubs.rsc.org/en-us/content/articlehtml/2021/sm/d0sm01230k
University of Tasmania: Scientists get to the bottom of wombat cubed poo mystery
https://www.utas.edu.au/about/news-and-stories/articles/2021/scientists-get-to-the-bottom-of-wombat-cubed-poo-mystery2
Georgia Institute of Technology: IgNobel for Cubed Poops
https://www.hu.gatech.edu/Lee/cubed-poops/
University of Tasmania: Kudos for cracking cubed poo code
https://www.utas.edu.au/about/news-and-stories/articles/2019/923-kudos-for-cracking-cubed-poo-code
Georgia Tech College of Sciences: Studying wombats' cubic poop
https://biosciences.gatech.edu/news/studying-wombats-cubic-poop