产生立方便便的是袋熊的奇怪肠子，而不是肛门

几十年来，科学家一直在困惑澳大利亚的袋鼻袋熊如何排泄整齐的小块粪便，而不是像其他所有动物一样倒出锥形圆柱体。根据发表在《软物质》（Soft Matter）杂志上的一篇新论文，秘密在于它们的肠子，它们的肠胃有不同的僵硬区域，可以在消化过程中形成便便形状。同一小组的早期研究结果获得了2019年Ig诺贝尔物理学奖。

裸露的袋熊因产生独特的立方体便便而闻名。这种形成相对均匀，整齐的粪便的能力在动物界是独一无二的，＆＃34;塔斯马尼亚大学野生生物生态学家斯科特·卡佛（Scott Carver）说。 ＆＃34;他们将这些粪便放置在自己家中的显眼位置，例如围绕岩石或原木，以便彼此通信。我们的研究发现，这些立方体是在肠子的最后部分内形成的，最终证明您确实可以通过一个圆孔安装一个正方形的钉子。

动物学家埃里克·吉勒（Eric Guiler）于1960年首次注意到了袋熊粪便的不同寻常形状，迄今为止，袋鼠是唯一已知的产生六面立方体便便的动物。它是自然形成的花纹的几个示例之一，例如爱尔兰的巨人堤道（由冷却的熔岩形成）的圆柱，或者振动膜如何使沙粒形成34; Chladni人物。＆＃34;但是自然出现的立方体形状极为罕见。澳大利亚的裸露袋熊（Vombatus ursinus）每天最多可以抽出100个立方体状的粪便。

来自佐治亚理工学院和塔斯马尼亚大学的无畏的研究人员团队能够弄清为什么袋熊在解剖的袋熊尸体的帮助下便可以扑出立方体。他们在2018年美国物理学会流体动力学分会的会议上提出了初步发现，认为这一切都归结于温伯特小肠的形状和柔性，以及动物所处的相对干燥的环境。具体来说，他们发现粪便以液体状开始，然后在肠道的最后25％变成固态。在最后的8％中，研究小组注意到两个凹槽比其余的肠道更具弹性，他们认为这是不寻常的立方体状粪便的原因。

这份新论文是对这些早期发现的补充，并增加了另外两个解剖的结果。 （这三位作者的尸体都是被汽车撞到的袋熊的尸体，这在澳大利亚是不幸的普遍现象。）他们将这种分析与成年雌性袋熊的CT扫描相结合，显示出圆形的肛门，就像其他动物一样。这使他们能够得出结论，袋熊不会像面食或注模塑料那样通过挤压形成立方体形状，这是拟议中的潜在机制之一。相反，这些立方体是“独特的材料特性和肌肉收缩”相结合的结果，“作者写道。

袋熊的肠道异常长而宽大，以补偿其相对低营养的草和莎草饮食，从而导致较长的消化时间在40到80小时之间。例如，它们的低代谢率对于帮助他们抵抗干旱至关重要。肠有四个部分：胃，短小肠，长的近端结肠，最后是远端的结肠。粪便通常具有黄绿色浆液的稠度和酸奶的稠度，水在通过肠道时逐渐被除去。在肠道的最后17％内，粪便变得越来越黑，越来越硬，当到达远端结肠时，立方体的商标边缘开始形成。

通过将他们的实验室测试与2D数学建模相结合，研究人员在肠道周围发现了两个区域，这些区域比其余区域更坚硬，而两个区域则更加灵活。其他哺乳动物的肠道肌肉在各个方向上都是一致的。 ＆＃34;袋熊肠道的不均匀性会导致收缩在不同的预设位置发生收缩，＆＃34;作者写道，这反过来又鼓励了很多次循环，鼓励了粪便的优先运动和角落的雕刻。

尽管他们的模型发现角落形成所需的收缩周期少于10个，但他们承认此时间范围并不现实。在活袋熊中，收缩会在五天的过程中每隔几秒钟发生一次，总共约有100,000次收缩。该模型还关注粪便的横截面-六个的四个面。他们认为，基于玉米淀粉干燥的初步测试，在未来的模型中考虑粪便干燥的影响可能会解释立方体的其余两个面。尽管该模型并不完美，但是＆＃34;提出了关于如何形成这些角的绝对新机制，进行了许多迭代，现在我们无需使用wombat本身就可以进行管理，＆＃34;乔治亚理工学院的合著者大卫·胡（David Hu）说。

有一天，这一新知识可能被证明对渴望扩展其生产立方形状产品的技术或检测结肠癌（早期症状是结肠部分变硬）的制造业有用。它还可以帮助圈养袋熊的消化系统健康。

＆＃34;立方体的形成可以帮助我们了解袋熊的水合作用状况，因为它们的粪便在潮湿的环境中显得较少立方体。它还显示了肠道变硬如何产生光滑的侧面，这是病理学的特征，＆＃34;卡弗说。 ＆＃34;现在，我们了解了这些多维数据集是如何形成的，但是，要完全了解它们为何进化为生成多维数据集的原因，还有很多关于袋熊行为的知识。