Οι επιστήμονες μαθαίνουν περισσότερα για τα μήτρα και τον όμορφο κυβικό σωλήνα τους

Η μητέρα του Wombat με χαρά.

Η μητέρα του Wombat με χαρά.
εικόνα: B Yang και άλλοι, 2021

Ο κόσμος έχει πολύ πιο νόημα σήμερα, χάρη στη νέα έρευνα που περιγράφει λεπτομερώς τις πεπτικές διαδικασίες που είναι υπεύθυνες για τα γυμνά μήτρα. Σωλήνας σε σχήμα κύβου.

Η φύση μπορεί να είναι πολύ γοητευτική.

Για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί, τα μήτρα είναι γυμνά (Σχιζόφυλλο), Μια αυστραλιανή μαρσπιάλ που τρώει το φυτό, παράγοντας κόπρανα Σχεδόν το ίδιο βλέμμα Και το μέγεθος των ζαριών. νέος Ερευνα Η ανάρτηση στο Soft Matter (μεγάλο όνομα) δείχνει ότι αυτή η περίεργη φύση δεν είναι τυχαία Και οι μήτρες έχουν αναπτύξει εξαιρετικά εξειδικευμένες πεπτικές ικανότητες για να το επιτύχουν.

Οι τόπλες μήτρες έχουν ό, τι μπορεί να περιγραφεί μόνο ως μια έντονη και οικεία σχέση με τα περιττώματα τους. Τα critters παράγουν τέσσερα έως οκτώ κομμάτια κοπριάς κάθε φορά, Κάθε μέτρηση είναι περίπου 2 σεντΕίσαιΜετρητές Δίπλα στο. αυτά τα Οι συνεδρίες είναι εξαιρετικά συχνές, καθώς η μήτρα μπορεί να παράγει πάνω από 80 έως 100 κύβους περιττωμάτων σε ένα βράδυ.

Ένας σωλήνας μήτρας σε σχήμα κύβου.

Ένας σωλήνας μήτρας σε σχήμα κύβου.
εικόνα: Μπι Γιανγκ, Δρ. Είναι, η Georgia Tech

Αλλά αυτό δεν είναι το τέλος του. Οι Wombats συλλέγουν τα περιττώματα τους και τοποθετούν προσεκτικά τα κομμάτια γύρω από τη συλλογή τους στο σπίτι. Οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι αυτό βοηθά στη διεπιστημονική επικοινωνία, είτε για να οριοθετήσει την περιοχή είτε, σημαντικό, για να προσελκύσει φίλους (κάτι που πρέπει να σκεφτούμε κατά το άνοιγμα των συλλόγων). Ένα πλεονέκτημα του κυβικού σκαμνιού είναι ότι δεν κυλάει εύκολα, σε μια δημοφιλή, αλλά μη αποδεδειγμένη θεωρία, για να εξηγήσει το μοναδικό φαινόμενο.

Υπάρχουν περισσότερα, φυσικά υπάρχει. Εμείς οι άνθρωποι, επειδή είμαστε φυσιολογικοί, αποχαιρετούμε τα υπολείμματα των χωνευμένων γευμάτων μας μία ή δύο ημέρες μετά το φαγητό. Οι Wombats, που είναι ασταθείς, έχουν πεπτικούς κύκλους τέσσερις φορές μεγαλύτερους από τους δικούς μας. Αυτός ο επιπλέον χρόνος σημαίνει ότι είναι πολύ αποτελεσματικοί στην εξαγωγή θρεπτικών ουσιών και νερού από τα γεύματά τους.

Τα μαθηματικά δεν λένε: Τα μοντέλα υπολογιστών έδειξαν τη διαδικασία σχηματισμού σωλήνων σε δράση.
GIF: P. Yang et al., 2021 / Gizmodo

Η Patricia Yang, μεταδιδακτορικός συνεργάτης μηχανολόγων μηχανικών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Γεωργίας και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης, μελετά το σωλήνα μήτρας εδώ και μερικά χρόνια. Το 2018, η ομάδα της ήταν η πρώτη Καταλήγει Τα κόπρανα της μήτρας αποκτούν κύβο Μορφή στο τέλος του παχέος εντέρου, Όχι στην αρχή (όπως πιστεύαμε προηγουμένως) ή στο τέλος της διαδικασίας (όχι, οι μήτρες δεν έχουν τετράγωνο ΒαρέλιΤρύπες). Η ομάδα ανακάλυψε ελαστικές ιδιότητες στον τοίχο του εντέρου της μήτρας, αλλά έμειναν κάποιες ερωτήσεις.

“Η ικανότητα του μαλακού εντέρου της μήτρας να χαράζει επίπεδα πρόσωπα και αιχμηρές γωνίες στα κόπρανα δεν είναι καλά κατανοητή”, εξήγησε ο Γιανγκ σε email. «Το 2018, βρήκαμε μια διαφορά [contrasting] Σκληρότητα στο έντερο, αλλά δεν καταλάβαμε πώς δύο σκληρυμένες περιοχές κάνουν τέσσερις γωνίες. Αποδεικνύεται διαφορική ακαμψία και Συρρικνώνεται Κάντε το δυνατό. “

Για να καταλήξει σε αυτό το συμπέρασμα, η ομάδα συνδύασε την πειραματική έρευνα και τη λείανση αριθμών και επινόησε ένα μαθηματικό μοντέλο που καταδεικνύει πώς μια κυκλική λαστιχένια ταινία μπορεί να συρρικνωθεί δύο δύσκαμπτες περιοχές σε τέσσερις γωνίες ενώ βρίσκεται σε ένα “πολύ υγρό περιβάλλον”, γράφουν οι συγγραφείς στη μελέτη.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν πρόσφατα δύο άκαμπτες περιοχές και δύο ελαστικές περιοχές τυλιγμένες γύρω από την περιφέρεια του εντέρου της μήτρας. Η ομάδα, η οποία περιλαμβάνει τον David Hu, καθηγητή μηχανικής ρευστών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Γεωργίας, τον εξοπλίζει με την ανανεωμένη ανατομία του, δημιουργώντας δισδιάστατα μοντέλα υπολογιστών που προσομοιώνουν την επέκταση και τη συστολή αυτών των περιοχών, δείχνοντας πώς σχηματίζεται ο σωλήνας σε αυτό μέρος του εντέρου του ζώου, το οποίο βρίσκεται στο τελευταίο 17% του παχέος εντέρου.

“Οι μύες είναι σαν μια λαστιχένια ζώνη”, εξήγησε σε ένα email. “Όσο πιο σκληρό είναι το καουτσούκ, τόσο πιο γρήγορα και πιο ισχυρά θα συρρικνωθεί. Τώρα φανταστείτε μια μεγάλη λαστιχένια ταινία από δύο σκληρά τμήματα και δύο μαλακά τμήματα σε ένα εναλλασσόμενο μοτίβο ABAB. Όταν αυτή η σύνθετη ταινία συρρικνωθεί, τα σκληρά τμήματα θα συρρικνωθούν πρώτα. το κέντρο των σκληρών τμημάτων σχηματίζει το πρώτο ζευγάρι των γωνιών της πλατείας, όπως στην διαγώνια.

Έτσι, όταν τα σκληρά μέρη κρατούν την “λαστιχένια ταινία”Τα μαλακά τμήματα μένουν πίσω, είπε, και αυτά τα τελευταία σημεία γίνονται το υπόλοιπο ζευγάρι των γωνιών της πλατείας.

«Είναι δύσκολο να μετακινήσεις τα κόπρανα γιατί είναι πολύ παχύ και σκληρό», είπε. “Οι συσπάσεις είναι πολύ μικρές και αυτές οι γωνίες τονίζουν όλο και περισσότερο τις περισσότερες από 40.000 συσπάσεις που περνά το κόπρανα καθώς ταξιδεύει στο έντερο.”

Είναι πολλές συστολές για την παραγωγή ενός κομματιού σωλήνα σε σχήμα κύβου. Για τις μήτρες, αξίζει τον κόπο.

Αυτή η έρευνα μπορεί να φαίνεται περιττή, αλλά οι εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα θα μπορούσαν να εφαρμοστούν αλλού, συμπεριλαμβανομένης της έγκαιρης ανίχνευσης καρκίνου του παχέος εντέρου σε ανθρώπους. Όπως εξήγησε ο Yang σε μια δήλωση, “Ένα από τα πρώτα συμπτώματα του καρκίνου του παχέος εντέρου είναι ότι ένα τμήμα του παχέος εντέρου μπορεί να γίνει άκαμπτο”, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε “ένα ασυνήθιστο χείλος ή σχήμα στο κόπρανα και θα μπορούσε να είναι ένας πρώιμος δείκτης της υγείας του παχέος εντέρου “

Ως ένα τελευταίο διασκεδαστικό γεγονός, ο Χου δέχθηκε τον Γιανγκ και τον Χου Ούτε ένα Αλλά δύο βραβεία Ig Nobel, ένα ετήσιο βραβείο για την έρευνα που “σε κάνει να γελάς και να σκέφτεσαι”. Το 2015, η ομάδα Κέρδισε Το σαρκαστικό βραβείο που πρέπει να δούμε Ούρηση των ζώων (Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όλα τα θηλαστικά, ανεξάρτητα από το μέγεθος, διαρκούν περίπου 21 δευτερόλεπτα Paul), και το 2019 είναι Κέρδισε Ig Nobel για αυτούς νωρίτερα Εργαστείτε σε σωλήνα μήτρας.

READ  Ο Rotifer ξυπνά μετά από 24.000 χρόνια στη σόμπα

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *