Bet tam, kas jos laukė ateityje, mokslininkės neparuošė net ir gausi praeities patirtis.
2015-aisiais metais P.Yang konferencijoje pristatė savo ką tik sukurtą matematinį žarnyno judėjimo modelį. Kita konferencijoje dalyvavusi mokslininkė paklausė, ar jos teorija galioja ir vombatams. P.Yang niekada nebuvo mačiusi vombatų išmatų, o kai ji ieškojo nuotraukų, rado keisčiausios formos kakutį, kokį kada nors matė.
Australijos žinduolio išmatos yra panašios į mažus tamsius kubelius – vienintelius žinomus briaunuotus kakučius pasaulyje. Tiesą sakant, vombatai yra vieninteliai mokslininkų aptikti gyvūnai, galintys natūraliai gaminti kubus, ir mes iki šiol nežinojome, kaip jie tai daro.
P.Yang tuoj pat užkibo už šio klausimo. Paslaptis buvo sena, tačiau niekas neatliko jokių tyrimų, kad sužinotų, kas iš tikrųjų vyksta.
Ji ir jos laboratorijos vadovas iš Džordžijos technologijų universiteto (JAV), biomechanikos inžinierius Davidas Hu nusprendė tai pakeisti. 2018 m. jie pagaliau gavo galimybę ištirti šiurkščiaplaukio vombato (Vombatus ursinus) žarnyną.
Žarnynas, kurį iš autoįvykyje žuvusio gyvūno kruopščiai išpjovė ir į į JAV išvežė Tasmanijos mokslininkas, parodė aiškią kitimo eigą nuo pusiau skystos masės iki kietos šešiašonės struktūros su aiškiais kampais, beveik kaip „kraupus kalėdinis papuošalas“.
Atrodė, kad šie kubeliai formavosi dar prieš vombatui juos išstumiant. Kiti gyvo suaugusio vombato tomografijos tyrimai patvirtino, kad šis gyvūnas neturi kvadrato formos išangės; ji tokia pat apvali, kaip ir kitų gyvūnų, tad kaip vombatai išsituština kubais?
Kaip paaiškėjo, viskas prasideda žarnyne. Naudodama du naujus vombatų skrodimus ir matematinius modelius, Yang ir jos kolegos dabar išsiaiškino, kaip iš tikrųjų vombatai gamina tokias keistas išmatas.
Pirmiausia reikia žinoti, kad vombato žarnynas yra neįprastai ilgas, iki devynių metrų ilgio. Palyginti su žmonėmis, šiems metro ilgio padarams prireikia gerokai daugiau laiko, kad iš maisto pasisavintų visas maistines medžiagas ir vandenį, kartais net iki penkių dienų.
Todėl vombatų išmatos yra beveik dvigubai sausesnės nei žmonių, ir tai gali padėti jiems išgyventi Australijos sausras. Šis ilgas procesas tikriausiai taip pat padeda jų išmatoms formuoti kubo formas.
Tiesiog pažvelgę į vombato žarnyną, galite aiškiai pamatyti laipsnišką perėjimą nuo „geltonai žalios spalvos srutų“, į sausus kubus „išlenktais kraštais ir plokščiu viršumi bei apačia“.
Balionu praplėšę tam tikras žarnyno dalis, mokslininkai pastebėjo skirtingus kai kurių audinių ir raumenų storio ir standumo lygius.
Praktiškai tai reiškė, kad žarnos dalys susitraukia skirtingai, iš dalies dėl skirtingo raumenų storio. Storesnės dalys greitai susitraukia, stipriau stumdamos išmatas, o minkštosios – lėčiau, lipdydamos kampus.
Sukūrę nesudėtingą skaitmeninį žarnyno modelį, autoriai išsiaiškino, kad kampuotos išmatos susiformuoja per per mažiau nei 10 žarnyno susitraukimo ciklų.
„Kai susitraukimai vyksta kas porą sekundžių per penkias dienas, išmatos iš tikrųjų patiria maždaug 100 000 susitraukimų“, – rašo komanda.
Esant pakankamam tokių susitraukimų kiekiui galima tikėtis, kad tolimajame vombato žarnyno gale, kai išmatos labiausiai išsausėja, susiformuos kubelių serija. Tyrimui pasitelktas žarnynas rodo, kad kubeliai susidaro tik per paskutinius 17 procentų žarnyno (2018 m. komanda manė, kad per paskutinius 8 proc.).
„Tai beveik kaip pyrago kepimas“, – paaiškina D.Hu. „Iš pradžių tešla būna drėgna ir tąsi, o laikui bėgant, tarsi kaitinant orkaitėje, ji džiūva. Tešlai remiantis į kepimo formos kraštus pradeda formuotis kampai ir plokščias plutos paviršius. Didžioji dalis kietėjimo įvyksta pačioje pabaigoje.“
Beje, vombatai kiekvieną dieną išspaudžia beveik 100 tokių šešiašonių rudų kakučių.
Kodėl jie taip daro, yra visai kita paslaptis. Vombatų regėjimas nėra puikus, todėl jie naudojasi savo išmatomis norėdami bendrauti. Jie mėgsta tuštintis ant uolų, rąstų ar kitų aukštesnių vietų, kad jų žinutė būtų geriau matoma. Todėl kubo formos kakučiai šiuo atveju pasitarnauja, nes apvalesnės išmatos juk gali nuriedėti.
Bet tai tik viena idėja. Kita teorija – kad šešiašonių vombatų kakučių struktūra leidžia padengti didesnį paviršiaus plotą, o tai savo ruožtu padidina gyvūno kvapo sklaidą, tokiu būdu perduodant socialinius pranešimus ar informaciją apie reprodukcinę būseną.
Kiti mokslininkai mano, kad mes šiam reikalui skiriame per daug dėmesio. Jie teigia, kad kubo formos išmatos yra tik vombato dehidratacijos žarnyne rezultatas. Pavyzdžiui, zoologijos soduose ir laukinių gyvūnų parkuose, kur vombatai turi užtektinai vandens, vombatų išmatos nėra tokios aiškios kubo formos.
Žinoma, apie vombatų išmatas galima sužinoti dar labai daug ką, tačiau jau ir tai yra didelė pažanga.
Tyrimas buvo paskelbtas „Soft Matter“.
