为什么澳洲袋熊可以排出方形大便？

身为澳洲的有袋类动物，袋熊矮矮胖胖的可爱模样绝对会让你印象深刻，不过它们还有一个你大概不知道的“秘技”：会产制立方体大便。

自然界中的唯一

自然界中，澳洲袋熊（Wombat）为目前已知、唯一一种会排出立方体大便的动物，总是让许多科学家为之着迷。

对于这个现象也有各式各样的说法，目前最主流的猜测是立方体的大便方便它们标记自己的领土（因为大便不会滚走）；有人则认为这和湿度有关，指出一般袋熊所处的环境比较干燥，大便就会比较有棱有角，但当袋熊待在水源较多的动物园时，大便就会比较圆滑；也有人相信袋熊的消化系统是造成这种现象的一大原因。

大家都爱猜  研究的不多

虽然人们对袋熊大便的关注从来没有少，但是一直没什么科学家对此进行更深入的研究──直到专攻生物体体液的派翠西亚（Patricia Yang）听闻这件事。

By the way @BBCiPM, we’re delighted to say that we now have Wombat poo in our collection…here it is in all it’s cubic glory! pic.twitter.com/Q7C9erGyd8

— National Poo Museum (@PooMuseum) 2018年9月15日

▲ 今年 5 月，英国“国立便便博物馆”宣布他们搜集到袋熊的大便。看到这些大便的棱角吗？

Wombat poo is cube shaped so they can mark their territory with it but no one knows how they make their poo square #advancedwombattechnology pic.twitter.com/fIvMhyRoWS

— Diana S. Fleischman (@sentientist) 2016年11月3日

▲ 在这张照片，更明显看出袋熊“特产”的方形大便。

不相信 Google 的答案

几个月前，乔治亚理工学院机械工程系的博士后学者派翠西亚听闻“袋熊方大便之谜”，但一直不太相信这是真的，她说：“我还去 Google，然后看到一大堆方形的袋熊大便，但我就是很怀疑。”所以她决定和同僚大卫（David Hu）一探究竟。

从澳洲来的研究对象

由于北美没有任何一座动物园有饲养袋熊，两人必须从澳洲运来两只被路杀的袋熊来研究，所以他们好不容易等到袋熊后，大卫打趣地形容，他们就像“打开圣诞礼物一样”兴奋地把袋熊的内脏拿出来。

方形肛门？不是

派翠西亚则说：“一开始时，我还猜它们搞不好有个方形的肛门，或肚子哪里有可以形成立方体的地方。”但这些假设都没有成立，而他们很快就注意到这其实跟袋熊肠子的弹性有关。

▲ 2005 年，摄影师捕捉一只误闯网球场的袋熊画面。（Source：达志影像）

肠子为塑形工具

一般来说，从消化系统排出的大便形状，会根据肠道蠕动时“捏出”的状况而定。派翠西亚的研究中，同时将猪和袋熊的肠子充气比较后，发现猪的肠子整体来说充满弹性，所以排出来的东西会比较圆，相较来说，袋熊的肠子则有些地方有弹性、有些地方较硬。

很干  排出后不解体

因此研究人员推测，就是这样的状况，才会让袋熊的大便经过这些比较缺乏弹性的地方时产生明显的边线。除此之外，袋熊为草食性动物，粪便都常较干硬，自然“有助于”维持立方体大便的棱角。

▲ 虽然这只是初步研究，还是提起了袋熊专家的兴趣。（Source：Flickr/Mike Davison CC BY 2.0

结合生物和物理的研究

这份研究是在第 71 届美国物理学会流体力学年会发表的初步研究，也还没有经过同侪审查，不过许多学者都对这份跨领域的研究倍感兴趣。澳洲阿德雷得大学的袋熊专家斯温伯恩（Mike Swinbourne）就说：“这是我第一次看到有人可以从物理、生物学的角度提供一个不错的解释。”

南澳袋熊组织 Wombats SA 负责人克莱门茨（Peter Clements）也觉得这份研究很有帮助，但是他认为研究中“如果对可能的机制解释更多点会更有帮助”。

▲ 由于生物界中立方体并不常见，因此派翠西亚相信了解袋熊格外有研究价值。（Source：Unsplash）

可能对制造业有帮助

对此，派翠西亚也承认的确还有许多悬而未决的问题，相关研究也仍在进行，不过无论如何，她相信这些研究可能对制造产业带来帮助。

制作立方体的第三种方法：袋熊

一如网络媒体 ScienceAlert 提到，生物界的立方体会这么罕见，是因为在制造平面和棱角等过程都需要更费力。派翠西亚也指出，现在人类如果想制作方形物品也只能靠塑形、裁切两种方法，但是“袋熊却有第三种方法”。

派翠西亚提到，制造业未来也许能不靠铸模，而是像袋熊一样，利用管道的弹性差来制作立方体，她说：“如果这种方法适用，那一定很酷。”