لقد شهدت باتريشيا يانغ الكثير من البراز. في الوقت الذي كانت تدرس فيه ديناميات سوائل الجسم ، شهدت العالمة الحائزة على جائزة نصيبها من الأبقار التي تلقي الفطائر المائية ، والقوارض ترمي حبيبات صغيرة ، والأفيال تمر بكرات كبيرة من الروث.
لا شيء من هذا من شأنه أن يعدها في النهاية لما كانت على وشك رؤيته.
كان عام 2015 ، وكان يانغ قد قدم لتوه ملف نموذج رياضي لحركات الأمعاء. سأل أحد العلماء في المؤتمر عما إذا كانت نظريتها تعمل مع الومبت أيضًا. لم تر يانغ قط فضلات الومبت ، وعندما بحثت في غوغل عن الصور ، وجدت نفسها تنظر إلى بعض من أغرب براز رأته على الإطلاق.
يتشكل براز الثدييات الأسترالية على شكل مكعبات صغيرة داكنة ، وهي البراز المنشوري الوحيد المعروف في العالم. في الواقع ، الومبت هي الحيوانات الوحيدة التي وجد العلماء أنها تستطيع إنتاج المكعبات بشكل طبيعي ، ولم تكن لدينا أي فكرة عن كيفية قيامهم بذلك.
كان يانغ مدمن مخدرات على الفور. كان اللغز قديمًا ، لكن لم يقم أحد بأي تحقيقات جادة لمعرفة ما كان يحدث بالفعل.
حيوان الومبت في جزيرة ماريا ، أستراليا. (بوسنوف / جيتي إيماجيس)
قررت هي ومشرف مختبرها في Georgia Tech ، مهندس الميكانيكا الحيوية ديفيد هو ، تغيير ذلك. في عام 2018 ، وضعوا أيديهم أخيرًا على أمعاء الومبت عاري الأنف (شيزوفيلوم).
القناة الهضمية التي تم تشريحها بعناية من قبل عالم في تسمانيا وشحنها إلى الولايات المتحدة، تقدمًا واضحًا من مادة موحلة إلى بنية صلبة من ستة جوانب بزوايا حادة ، تقريبًا مثل “زخرفة عيد الميلاد المرعبة”.
بدا الأمر كما لو أن هذه المكعبات كانت تتشكل حتى قبل أن يخرجها الومبت. أكدت المزيد من الأشعة المقطعية على حيوان الومبت البالغ حي أن هذا الحيوان لا يحتوي على فتحة شرجية مربعة الشكل. إنها مستديرة تمامًا مثل تلك الموجودة في الحيوانات الأخرى ، فكيف يفرز الومبت المكعبات؟
كما اتضح ، كل شيء في الأمعاء. باستخدام نموذجين رياضيين وتشريحين جديدين للومبت ، اكتشفت يانغ وزملاؤها الآن كيف تبرز الومبت مناشير في الواقع.
أول شيء يجب أن تعرفه هو أن أمعاء الومبت طويلة بشكل غير عادي ، يصل طولها إلى تسعة أمتار. بالمقارنة مع البشر ، تستغرق هذه المخلوقات التي يبلغ طولها أمتارًا أطول بعشر مرات لامتصاص كل التغذية والمياه من طعامها ، وأحيانًا تصل إلى أسبوعين.
ونتيجة لذلك ، فإن براز الومبت هو ما يقرب من ضعف جفاف براز الإنسان ، وهذا ما يساعدهم على النجاة من الجفاف في الأدغال الأسترالية. ربما تساعد هذه العملية الطويلة أيضًا برازهم في تكوين المزيد من الأشكال الملموسة.
بمجرد النظر إلى أمعاء الومبت ، يمكنك أن ترى بوضوح الانتقال التدريجي من “الملاط الأصفر والأخضر من الهضم” ، كما قال المؤلفون بصراحة ، إلى مكعب جاف “بحواف مشطوفة ووجوه مسطحة”.
تمتلئ أمعاء الومبت ببراز يتدلى من أعلى إلى أسفل. (ديفيد هو وسكوت كارفر)
باستخدام بالون لتفجير أجزاء معينة من الأمعاء ، لاحظ الباحثون مستويات متفاوتة من السماكة والصلابة في بعض الأنسجة والعضلات.
من الناحية العملية ، كان هذا يعني أن أجزاء من محيط الأمعاء تتقلص بشكل مختلف ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى اختلاف سماكة العضلات. تتقلص الأجزاء الضيقة بسرعة ، مما يدفع البراز بقوة أكبر ، بينما تتقلص الأجزاء اللينة بشكل أبطأ ، زوايا صب.
عند إنشاء نموذج بسيط للأمعاء ، وجد المؤلفون أن الزوايا تشكلت في أقل من 10 دورات انقباض.
كتب الفريق: “مع حدوث تقلصات كل ثانيتين على مدار خمسة أيام ، يعاني البراز فعليًا من 100000 تقلص”.
يكفي من هذه الانقباضات أن تشكل سلسلة من المكعبات في النهاية الأخيرة من أمعاء الومبت عندما يجف البراز. تظهر التشريح أن المكعبات تتشكل فقط في آخر 17 بالمائة من الأمعاء. (في عام 2018 ، اعتقد الفريق أنها كانت آخر 8 بالمائة).
إنه يشبه خبز كعكة ، هو يشرح. يبدأ الخليط بالرطوبة والقذر ، ويجف بمرور الوقت حيث يسخن في الفرن. عندما تقترب من حافة قالب الكعكة ، تبدأ في تشكيل الزوايا والأسطح المستوية. يحدث معظم التصلب في النهاية.
الومبات ، بالمناسبة ، تضغط على ما يقرب من 100 من هذه البراونيز ذات الجوانب الستة كل يوم.
لماذا يفعلون هذا بالضبط هو لغز آخر تمامًا. الومبات ليس لديهم بصر كبير ولذلك يستخدمون فضلاتهم للتواصل مع بعضهم البعض. على هذا النحو ، فإنهم يحبون أن يتبرزوا على الصخور أو السجلات أو الأماكن المرتفعة الأخرى لجعل رسالتهم أكثر وضوحًا.
وبالتالي قد يساعد شكل المكعب في تكديس البراز. يميل البراز المستدير ، بعد كل شيء ، إلى التدحرج.
فضلات الومبت في الحقل ، مكدسة على الصخور. (ديفيد هو وسكوت كارفر)
لكن هذه مجرد فكرة واحدة. آخر هو أن الهيكل السداسي لبراز الومبت يسمح بمساحة أكبر لزيادة تشتت رائحة الحيوان ، والتي يمكن أن تنقل الرسائل الاجتماعية أو الحالة الإنجابية.
يعتقد علماء آخرون أننا نقرأ عنه كثيرًا. من المحتمل أن يكون البراز على شكل مكعب ناتجًا عن الجفاف في القناة الهضمية ، إنهم يتجادلون. في حدائق الحيوان ومتنزهات الحياة البرية ، على سبيل المثال ، حيث يتم ترطيب حيوانات الومبت جيدًا ، يكون براز الومبات أقل تحديدًا.
من الواضح أن هناك الكثير الذي ما زلنا بحاجة إلى معرفته عن براز الومبت ، لكن راندي إيوولدت ، المهندس الميكانيكي الذي جلب الغموض لأول مرة إلى انتباه يانغ وهيو منذ خمس سنوات ، قال لموقع ScienceAlert إنه معجب بتقدمهما.
وقال إيوولدت في رسالة بالبريد الإلكتروني: “يُظهر المؤلفون جهودًا بطولية وتعاونًا يغطي جوانب مختلفة من العالم”.
“يتساءل المرء: من غيره يمكنه الضغط على مثل هذا العمل متعدد التخصصات في هذه المساهمة متعددة الأوجه؟”
من هو بالفعل.
تم نشر الدراسة في مادة ناعمة.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”