У слонов тоже есть поплавки.
Древние китайцы практиковали копромантику, диагностику здоровья на основе формы, размера и текстуры фекалий. Так поступали египтяне, греки и почти все древние культуры. Даже сегодня ваш врач может спросить, когда у вас в последний раз была дефекация, и описать ее в мельчайших подробностях.
Конечно, неудобно об этом говорить. Но тут в дело вступает наука, потому что то, что мы не любим обсуждать, все же может причинить вред. Синдром раздраженного кишечника, воспалительные заболевания кишечника, желудочно-кишечные инфекции и другие заболевания, связанные с фекалиями, ежегодно обходятся американцам в миллиарды долларов.
Но попытка решить эти проблемы не была нашей основной мотивацией для попытки выяснить некоторые физические аспекты дефекации. Это было что-то другое, гораздо более зловещее.
Эта статья была изначально опубликована на The Conversation. Прочтите оригинальную статью доктора Дэвида Ху, доцента кафедры машиностроения и биологии, доцента физики Технологического института Джорджии, и Патрисии Янг, доктора философии. Студент факультета машиностроения, Технологический институт Джорджии
Из личного наблюдения в лабораторию
Когда приходит родительство, оно бьет сильно. Один из нас - работающий папа, который выжил, освоив новый набор навыков, одним из которых был анализ кала. Годы смены подгузников, а затем приучения к горшку превратили меня из новичка в анализе какашек в иссохшего знатока. Моя жизнь проходит чередой образов: твердые шарики фекалий, похожие на горох, затем длинные фекалии, похожие на гладкую змею, и лужа коричневой воды.
В отличие от древних, мы не верили, что можем предсказывать будущее по детскому стулу. Но мы подумали, что стоит попытаться понять, откуда берутся все эти формы. Наличие лаборатории для ответов на вопросы о повседневном мире - одно из особых удовольствий быть ученым.
Как гидродинамики, мы объединили свои усилия с колоректальным хирургом Дэниелом Чу и двумя стойкими студентами, Кэндис Камински и Морган Ламарка, которые сняли на видео дефекацию и собрали вручную фекалии 34 видов млекопитающих в зоопарке Атланты, чтобы измерить их плотность и вязкость.
Мы узнали, что большинство слонов и других травоядных создают «поплавки», в то время как большинство тигров и других хищников создают «грузила». Непреднамеренно мы также ранжировали фекалии от наиболее вонючих до наименее вонючих, начиная с тигра и носорога и заканчивая пандой. Разнообразие животных в зоопарке предоставило нам различные размеры и формы фекалий, которые послужили независимыми доказательствами для проверки нашей математической модели продолжительности дефекации.
Мы также поместили фекалии в устройство, называемое «реометр», прецизионный блендер, который может измерять свойства жидких и твердых материалов, таких как шоколад и шампунь. Наша лаборатория использует два реометра совместно с физиком Технологического института Джорджии Альберто Фернандес-Ньевесом. С тех пор мы классифицировали реометры как «чистый реометр» и «реометр Дэвида Хью», которые видели немало слюны лягушек, слизи и фекалий.
Секрет скорости
Что еще мы узнали? У более крупных животных испражнения длиннее. Более крупные животные также испражняются с большей скоростью. Например, слон испражняется со скоростью шесть сантиметров в секунду, что почти в шесть раз быстрее, чем собака. Скорость дефекации для человека составляет от двух сантиметров в секунду.