V říši zvířat existují nejrůznější tvary exkrementů (kulaté, podlouhlé, kuželovité i kašovité). Ale jen jedno zvíře na světě vytváří trus ve tvaru dokonalých krychliček: wombat, podsaditý australský vačnatec z čeledi vombatovitých. Tito zavalití, býložraví tvorové, příbuzní klokanům a koalám, žijí v norách, které si hloubí v tvrdé půdě, a aktivní jsou především v noci. A právě jejich vylučování se stalo předmětem jednoho z nejpodivuhodnějších biologických výzkumů posledních let.
Wombat produkuje během noci několik desítek výkalů, které jsou vždy tvarovány do zhruba 2centimetrových kostek, jako by vypadly z formy. Jenže žádné zvíře nemá v těle formičku na krychle. V technice se takový tvar běžně vyrábí pomocí lisování nebo vstřikování, ale příroda žádné takové mechanické zařízení v těle nemá. A tak si vědci dlouhá desetiletí lámali hlavu: Jak je možné, že něco měkkého jako střevo vyprodukuje tvrdé, rovnoměrné kostky?
Odpověď přinesla až publikace týmu z Georgia Institute of Technology a australských biologů v roce 2018, která kombinovala fyziku, biomechaniku a experimenty s nafukovacími balónky. Ukázalo se, že tajemství se skrývá v posledních 8 % tlustého střeva wombata. Právě zde se výkal mění z kašovitého stavu na pevnou, suchou hmotu. A právě zde vstupují do hry zvláštní elastické vlastnosti střevní stěny.
Pomocí balónků nafukovaných ve vyprázdněném střevu vědci zjistili, že roztahování střevní stěny není rovnoměrné. V oblastech budoucích rohů krychle se stěna roztahuje pouze o 20 %, zatímco v oblastech budoucích hran se natáhne až o 75 %. Výsledkem je, že se měkký trus formuje postupně do oddělených bloků s rovným povrchem a ostrými hranami. Je to, jako by samotná střeva wombata „věděla“, kam trus natvarovat. Biologie zde funguje jako přirozený stroj pomocí rytmického stahování a diferenciální elasticity.
Ale proč vůbec wombat potřebuje krychličky? I to má svůj důvod. Tito noční samotáři si značkují své teritorium a potřebují, aby jejich trus zůstal na místě. Kulaté bobky, jaké známe třeba od králíků, se snadno skutálejí. Krychličky však zůstanou přesně tam, kde je wombat odložil - na kamenech, pařezech, nebo vyvýšených místech, odkud šíří pachové signály. Krychlovitý tvar je tedy výsledkem evoluční potřeby stability.
Psali jsme:
Tento objev přesahuje hranice zvířecí kuriozity. Výzkum wombatího trusu inspiroval inženýry a materiálové vědce, protože ukazuje nový způsob, jak lze formovat měkké hmoty bez nutnosti ostrých hran nebo forem - pouze pomocí variabilní elasticity. V budoucnu se tento princip může použít třeba v medicíně nebo v měkké robotice.
Wombat, který tráví většinu života pod zemí, pomalu žvýká eukalypty a plazí se nočním bušem, se stal nečekaným hrdinou vědy. Jeho kostkový výkal připomíná, že i ty nejmenší a nejpodivnější detaily přírody v sobě nesou neuvěřitelnou evoluční logiku, technologickou inspiraci a špetku humoru.
(mia, prvnizpravy.cz, obr.: aiko)
