Чарльз Дарвин вошел в историю благодаря книге «Происхождение видов». Но в последние годы жизни его интересовала еще одна неожиданная тема — червячьи фекалии.
Дарвин подробно описывал, как отходы червей сворачиваются в башенки и спирали. В ноябре 1880 года он даже писал другу: «Вся моя душа сейчас поглощена червями!»
Спустя больше века к этой теме вернулись три физика — Мехди Хабиби, Нил Рибе и Даниэль Бонн. Они решили разобраться, почему фекалии у разных животных часто образуют похожие завитки.
По словам ученых, любой, кто когда-либо видел экскременты животных, мог заметить эти характерные спиральные формы. Даже человеческие фекалии, хотя их редко изучают научно, иногда ведут себя похожим образом.
Привычная форма эмодзи какашки — как мягкое мороженое, закрученное конусом, — характерна для животных, которые испражняются вниз. На форму влияет многое: размер кишечника, сокращения мышц, высота падения и вязкость самого материала.
Но не все фекалии падают вниз и собираются в конус. Есть и так называемая «антигравитационная какашка». Именно она, по мнению авторов исследования, почти не представлена в цифровой культуре.
Некоторые черви, в том числе те, которых когда-то описывал Дарвин, испражняются против силы тяжести. И из-за этого форма их фекалий получается совсем другой. Команда ученых даже планирует разработать второй эмодзи какашки и официально предложить его Консорциуму Unicode.
В исследовании физики изучали свежие фекалии морских червей Arenicola marina и сравнивали их с гороховым тестом, рисовой лапшой и спагетти в разных условиях.
Эти черви живут в U-образных норах под песком. Во время отлива они располагают задний конец тела ниже входа в нору и выталкивают фекалии вверх, на поверхность пляжа.
Оказалось, что у таких червей спираль не сужается к кончику, как у привычного эмодзи. Ее ширина остается почти одинаковой. Именно это, как выяснилось, еще много лет назад заметил Дарвин.
При этом форма все равно подчиняется законам физики — теории сворачивания эластичных веревок. Просто в случае этих червей спираль получается особенной из-за выталкивания вверх и жесткости материала.
Ученые считают, что такая форма может помогать сохранять вход в нору открытым: спиральная структура не так легко разрушается под действием приливов и движения песка.
На первый взгляд тема звучит смешно, но авторы подчеркивают: это настоящая наука. Такие формы показывают, как живые организмы используют физические законы в строении и поведении.
В случае дождевых червей, которыми занимался Дарвин, их фекальные спирали помогали создавать и питать плодородный верхний слой почвы. А на нем держится множество экосистем.
В своей последней опубликованной работе Дарвин писал, что в истории мира едва ли найдутся другие животные, сыгравшие такую важную роль, как эти простые существа.
Если бы во времена Дарвина существовал эмодзи антигравитационной какашки, он, вероятно, пользовался бы им часто.
Исследование опубликовано в Nature Communications.
