福伯茨如何通过圆孔产生立方体形的船只

立方wombat大便

研究人员将一只立方体袋熊放在一块岩石上。资料来源:杨等人,2021年

袋熊的研究不容小觑

该研究结果 - 在皇家化学学会中发表了恰当地命名的杂志yabovip2021柔软物质- 可以帮助开发新的结肠癌诊断。

一支国际科学家团队已经能够复制袋熊如何生产广场船尾 - 它可以改变几何产品在未来制造的方式。

今天发表在英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)期刊《软物质》(yabovip2021Soft Matter)上的一项研究进一步证实了袋熊粪便的独特形状是在袋熊肠道内形成的,而不是之前认为的在出口处形成的。

他们现在发现粪便的缓慢通道和不同刚度在最后17%的肠中产生了方形 - 在通过其圆形肛门离开之前。

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——而且这项技术可以帮助科学家和工程师开发制造软材料的新方法,比如几何形状的塑料。

这些发现也可以应用到其他领域,如临床病理学和其他物种(包括人类)的消化健康。

塔斯马尼亚大学(University of Tasmania)野生动物生态学家斯科特·卡弗(Scott Carver)博士是在解剖一具袋熊尸体时意外发现这一发现的,这是他治疗袋熊癞病的初步研究的一部分。

对粪便的研究集中在裸鼻(普通)袋熊身上,这种动物主要分布在澳大利亚东南部。

“裸鼻袋熊以能拉出独特的立方体状粪便而闻名。这种形成相对均匀、干净的粪便的能力在动物界是独一无二的,”卡弗博士说。

“它们把这些粪便放在它们住所范围内的突出位置,比如岩石或木头周围,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形成的,这最终证明,圆孔也能插进方钉。”

通过实验室测试和数学模型的组合,研究人员发现,围绕袋熊肠的圆周有两个刚性和两个更灵活的区域。

佐治亚州理工学院大卫虎教授说:“提出这种绝对新的机制,你如何用刀形成这些角落或任何锋利的边缘都拍摄了很多迭代,我们现在已经在不使用袋熊本身的情况下管理。”

在远端结肠和肌肉收缩中干燥粪便的组合形成了粪便的常规尺寸和角落。

袋熊的肠道大约有10米长,是典型袋熊身体长度的10倍。

当人类吃东西时,食物会在一两天内穿过肠道。袋熊的消化过程需要四倍的时间,这样它才能提取出所有可能的营养成分。它们从肠道中提取水分的效率也更高,因为它们的粪便比人类的干燥三分之一。

在俘虏管理时,结果可用于帮助Wombat消化健康。

“成立方可以帮助我们了解袋熊的水合状态,因为在潮湿的环境下,它们的粪便会变得更小。”它还表明,作为一种病理特征,肠道硬化可以产生光滑的侧面,”卡弗说。

“现在我们了解如何形成这些立方体,但仍然有很大的了解袋熊行为,以充分了解他们为什么进化以首先产生立方体。”

佐治亚理工学院的博士后Patricia Yang补充说,这项研究可能有多种用途。“我们知道,例如,结肠癌的早期症状之一是部分结肠可能变得僵硬。这有可能在粪便中形成一个边缘或不寻常的形状,这可能是结肠健康的早期指标。

“我不知道未来人们是否会对立体香肠感兴趣,但这可能会改变我们塑造软物质的方式,或我们在未来操纵软机器人的方式。”

Laura Ghandhi,皇家化学学会的柔软物质的发展编辑表示:“这是一个意识的横跨学科研究以及对询问一切的热情可以产生令人惊讶和有用的结果。yabovip2021它还表明科学的创造性方法如何激发灵感和点燃持续一生的研究。“

澳大利亚和美国科学家的团队被授予IG Nobel奖“研究,让你笑的研究”在2019年。

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 Martin, Ashley Edwards, Scott Carver和David L. Hu, 2020年12月8日柔软物质
DOI: 10.1039 / D0SM01230K

2评论在“袋熊如何通过圆孔生产立方体形的船只”

  1. ...作为拓扑问题,......

  2. 没有这个信息,我甚至不知道我的生活。

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