Australski biljojedni tobolčar, poznat pod imenom Vombatus ursinus, već neko vrijeme intrigira znanstvenu zajednicu. Najviše zbog izmeta koji podsjeća na sitne građevne blokove izaziva podjednako čuđenje i divljenje. Novo istraživanje, objavljeno u časopisu Soft Matter, dodatno učvršćuje teoriju o visoko prilagođenom probavnom sustavu koji stoji iza te geometrijske preciznosti, prenosi Gizmodo.

Vombati s vlastitim izmetom vode gotovo ritualiziran odnos. Tijekom jedne “seanse” nastaje između četiri i osam savršeno oblikovanih komadića, promjera oko dva centimetra. Takve seanse događaju se izuzetno često — nekad i do stotinjak kockica u jednoj jedinoj noći.

No, funkcija tih kockica ne staje na probavnom završetku. Pažljivo ih se razmješta duž teritorija, kao oznake ili čak kao biološke pozivnice. Kockasti oblik tu igra važnu ulogu — zadržava se na mjestu, ne kotrlja se, ne gubi signal. Teorija o obliku kao evolucijskoj prednosti još uvijek ostaje nepotvrđena, ali intuitivno zvuči itekako smisleno.

Imaju vremena za perfekcionizam

Vombatski probavni ciklus traje neusporedivo dulje od ljudskog — i do četiri puta. To dodatno vrijeme omogućuje detaljnu ekstrakciju hranjivih tvari i vode, čineći cijeli sustav izuzetno učinkovitom probavnom tvornicom.

Patricia Yang, istraživačica na Georgia Institute of Technology, već godinama posvećuje pažnju ovom neobičnom fenomenu. Još 2018. njezin je tim prvi put pokazao kako se izmet pretvara u kocke tek pri samom kraju debelog crijeva. Hipoteze o četvrtastim otvorima brzo su pale u vodu, a pažnja se preusmjerila na elastičnost crijevne stijenke.

Zidovi crijeva nisu jednako elastični. Određene regije ponašaju se čvršće, druge podatnije. U kombinaciji s ritmičnim kontrakcijama, ova svojstva omogućuju oblikovanje kutova i ploha — ukratko, geometriju kakice.

Modeliranje tog procesa zahtijevalo je spoj laboratorijskog rada i matematičke domišljatosti. Razvijen je fizički model gumene trake s dvjema čvrstim i dvjema savitljivim regijama, izložen izuzetno vlažnim uvjetima — baš kao u stvarnom vombatskom crijevu.

Impresivan sustav probave

Dublja analiza otkriva dvije krute i dvije fleksibilne zone duž unutarnjeg opsega crijeva. Kombinacijom njihova skupljanja i širenja, izmet poprima svoj prepoznatljiv oblik. Simulacije pokazuju da se ta transformacija događa unutar posljednjih 17% crijevnog puta.

David Hu, profesor mehanike fluida i Yangin suradnik, usporedio je taj sustav s gumom raznih gustoća. Prvo se kontrahiraju čvršći dijelovi, formirajući početne kutove, dok mekani dijelovi popuštaju i zaokružuju cijelu konstrukciju. Svaka kockica prolazi kroz impresivnih 40.000 kontrakcija tijekom svog putovanja. Gust i tvrd sadržaj kreće se sporo, ali precizno, oblikovan s gotovo matematičkom disciplinom.

Ovakva istraživanja mogu ponuditi ključne uvide za medicinu. Promjene u elastičnosti ljudskog crijeva — poput onih uzrokovanih bolestima — također mogu utjecati na oblik izmeta. Praćenjem tih oblika, moguće je razviti nove dijagnostičke alate za ranu detekciju promjena u zdravlju probavnog trakta.

Usput rečeno, i Yang i Hu već su dvaput ovjenčani Nobelovom nagradom — onom koja najprije izmami osmijeh, a zatim potakne razmišljanje. Prvo za otkriće da svim sisavcima treba jednako vremena za mokrenje, a potom za ovu neobičnu, ali briljantnu analizu vombatove kakice.