為什麼澳洲袋熊可以排出方形大便?

by:泥仔
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身為澳洲的有袋類動物,袋熊矮矮胖胖的可愛模樣絕對會讓你印象深刻,不過牠們還有一個你大概不知道的「秘技」:會產製立方體大便。

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關於袋熊會排出方形大便這件事,過去一直沒有人深入探究。

美聯社/達志影像

自然界中的唯一

在自然界中,澳洲袋熊作為目前已知、唯一一種會排出立方體大便的動物,總是讓許多科學家為之著迷。

對於這個現象也有各式各樣的說法,目前最主流的猜測是立方體的大便方便牠們標記出自己的領土(因為它們不會滾走);有人則認為這和濕度有關,指出一般袋熊所處的環境比較乾燥,牠們的大便就會比較有稜有角,但是當袋熊待在水源比較多的動物園時,牠們的大便就會變得比較圓滑;也有人相信袋熊的消化系統是造成這種現象的一大原因。

大家都愛猜  研究的不多

雖然人們對於袋熊大便的關注從來沒有少,但是一直沒什麼科學家對此進行更深入的研究——直到專攻生物體體液的派翠西亞(Patricia Yang)聽聞這件事為止。

圖為今年 5月英國「國立便便博物館」宣布他們蒐集到了袋熊的大便。可以看到這些大便的稜角嗎?

在這張照片中,可以更明顯的看出袋熊「特產」的方形大便。

不相信Google裡的答案

幾個月前,來自喬治亞理工學院機械工程系的博士後學者派翠西亞聽聞了「袋熊方大便之謎」,但一直不太相信這是真的,她說:「我還去Google,然後看到一大堆方形的袋熊大便,但我就是很懷疑。」所以她決定和自己的同僚大衛(David Hu)一探究竟。

從澳洲來的研究對象

由於北美沒有任何一座動物園有飼養袋熊,兩人必須從澳洲運來兩隻被路殺的袋熊來研究,所以在他們好不容易等到袋熊後,大衛便打趣地形容,他們就像「打開聖誕禮物一樣」興奮地把袋熊的內臟給拿出來。

方形肛門?不是

派翠西亞則說:「一開始的時候,我還猜牠們搞不好有個方形的肛門,或是肚子哪裡有可以形成立方體的地方。」但這些假設都沒有成立,而他們很快就注意到這其實跟袋熊腸子的彈性有關。

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2005年,攝影師忙著捕捉下一隻誤闖網球場的袋熊。

美聯社/達志影像

腸子作為一種塑形工具

一般來說,從消化系統中排出的大便形狀,會根據腸道蠕動時「捏出」的狀況而定。而在派翠西亞的研究中,他們同時將豬和袋熊的腸子充氣比較後,發現豬的腸子整體來說充滿了彈性,所以排出來的東西會比較圓,相較來說,袋熊的腸子則是有些地方比較有彈性、有些地方比較硬。

很乾  排出後不解體

因此研究人員推測,就是這樣的狀況,才會讓袋熊的大便在經過這些比較缺乏彈性的地方時產生明顯的邊線。除此之外,袋熊作為草食性動物,其糞便都比較乾硬,自然就「有助於」維持立方體大便的稜角。

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雖然這只是初步研究,還是提起了袋熊專家的興趣。

Newscom/達志影像

結合生物和物理的研究

這份研究是在第 71屆美國物理學會流體力學年會上發表的初步研究,也還沒有經過同儕審查,不過許多學者都對這份跨領域的研究倍感興趣,澳洲阿德雷得大學的袋熊專家斯溫伯恩(Mike Swinbourne)就說:「這是我第一次看到有人可以從物理、生物學的角度提供一個不錯的解釋。」

南澳袋熊組織Wombats SA的負責人克萊門茨(Peter Clements)也覺得這份研究很有幫助,但是他認為研究中「如果對可能的機制進行更多解釋會更有幫助」。

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由於在生物界中的立方體並不常見,因此派翠西亞相信瞭解袋熊格外有研究的價值。

Photo: pxhere

可能對製造業有幫助

對此,派翠西亞也承認他們的確還有許多懸而未決的問題,相關研究也仍在進行當中,不過無論如何,她相信這些研究可能在製造產業上帶來幫助。

製作立方體的第三種方法:袋熊

一如網路媒體ScienceAlert提到,生物界裡的立方體會這麼罕見,是因為在製造平面和稜角等過程都需要更費力。派翠西亞也指出,現在人類如果想製作方形物品也只能靠塑形、裁切兩種方法,但是「袋熊卻有第三種方法」。

派翠西亞提到,製造業未來也許能不靠鑄模,而是像袋熊一樣,利用管道的彈性差來製作立方體,她說:「如果這種方法適用的話,那一定很酷。」