Naar de content

Ant-man en vierkante poep

Opmerkelijk onderzoek onder de loep

Walt Disney Studios Motion Pictures

Maar liefst drie opmerkelijke onderzoeken deze week bij de American Physical Society. Over kubusvormige keutels, plassende vrouwen en de fysiologie van Marvel-helden.

21 november 2018

De Australische Wombat is het enige dier ter wereld dat vierkante keutels heeft

 Wikimedia Commons, JJ Harrison via CC BY-SA 3.0

Hoe kan het dat een wombat vierkant poept?

De Australische wombat zet de wetenschap al tijden voor een raadsel. Het is namelijk het enige dier dat vierkante keutels poept. Onderzoekers Patricia Yang en haar team van Georgia Institute of Technology onderzochten hoe dit kan. Buiten vormen die door mensen gemaakt zijn, komen er amper kubussen voor in de natuur.

Onderzoek naar de ingewanden van een overleden wombat gaf het antwoord. Het dier blijkt een uniek darmstelsel te hebben. Wanneer de uitwerpselen in de laatste acht procent van de darmen komen, verandert de vloeistof naar een vaste stof. De darmwand van de wombat rekt in dit gedeelte niet overal even ver uit. Dit zorgt voor een variatie in spanning in de darm tussen de 20 en 75 procent. Hierdoor ontstaan kubussen in plaats van ballen.

Ook op de vraag wat het nut is van die vierkante keutels geven de onderzoekers antwoord. Wombats gebruiken hun uitwerpselen om hun territorium af te bakenen en te communiceren met soortgenoten door middel van geur. Ze stapelen de keutels zo hoog mogelijk op, zodat het goed zicht- en ruikbaar is voor hun ook bijna-blinde soortgenoten. Hoe groter de stapel, hoe gemakkelijker dat communiceren gaat. Hoog stapelen zou moeilijk worden met ronde keutels omdat deze telkens wegrollen. Dan zijn kubusvormig keutels veel handiger.

Met wat voor straal plast de vrouw?

Een urinemonster is vaak noodzakelijk voor het goed monitoren van de gezondheid, maar is voor veel vrouwen een onhandig gedoe. De straal is niet zo gemakkelijk te sturen zoals bij mannen wel het geval is, waardoor zo’n klein bakje vullen nog moeilijk kan zijn. Dat moet beter kunnen, volgens wetenschappers van het toepasselijk getitelde Splash Lab van Utah State University. Het lab gaat de fysieke mechanismen achter het gedrag van vloeistoffen na. Of, in dit geval, op welke manier een vrouw plast.

Om dit te onderzoeken bouwden de wetenschappers een anatomisch correcte vrouwelijke plasbuis en lieten er water door stromen met dezelfde kracht en hoeveelheid als de blaas produceert. Maar alleen de plasbuis was niet genoeg: om een zo realistisch mogelijk model te maken werd ook de interactie tussen de straal en de schaamlippen – die nagemaakt zijn met zacht polymeer- onderzocht.

Het blijkt dat de stand en vorm van de schaamlippen veel invloed heeft op de vorm die de straal urine aanneemt. Hoe meer de straal in aanraking kwam met de schaamlippen hoe wijder de straal werd. Volgens de onderzoekers is dit de eerste simulatie die de lichamelijke verschillen tussen vrouwen meeneemt. Het onderzoek lijkt misschien lachwekkend, maar de resultaten kunnen helpen in de ontwikkeling van speciale opvangbakjes waardoor urinemonsters voor vrouwen – en in het specifiek mensen met een fysieke beperking een stuk gemakkelijker en schoner worden, wat ook de kans op een verontreinigd monster kleiner maakt.

Deze superhelden overleven het niet lang zonder masker

 Walt Disney Studios Motion Pictures

Ant-Man en Wasp stikken als ze klein zijn

Superhelden spreken tot de verbeelding. Het is niet de eerste keer dat de wetenschap zich over superkrachten buigt. Dat weerhield onderzoekers van Virginia Tech er niet van hier toch mee aan de slag te gaan. Superhelden Ant-Man en The Wasp waren eerder dit jaar te zien in de gelijknamige film. Ze kunnen zichzelf klein maken en zo uit benarde situaties ontsnappen.

De onderzoekers die gespecialiseerd zijn in de manier waarop vloeistoffen – en specifiek zuurstof – door insecten worden opgenomen vroegen zich af hoe het de twee helden in het echte leven zou vergaan. Niet best, zo blijkt. Wanneer een mens zo klein als een insect wordt, maar wel dezelfde hoeveelheid zuurstof nodig heeft stijgt de subjectieve luchtdichtheid voor de mens tot een kritiek punt. Volgens de onderzoekers zou deze subjectieve luchtdichtheid voor de kleine helden overeenkomen met de death zone op de Mount Everest. Dit is het gedeelte op een berg waar het zo hoog is dat mensen er niet meer kunnen ademen.

Maar neemt de zuurstofbehoefte niet gewoon af naar mate je kleiner wordt? Nee. De Wet van Kleiber schrijft voor dat bij toenemend gewicht relatief minder energie nodig is. En vice versa. Dat betekent dat de gekrompen Marvelpersonages in verhouding meer energie verbruiken én dus ook meer zuurstof nodig hebben. Maar niet getreurd: de helden kunnen speciale maskers opzetten met een compressor waardoor ze alsnog hun superheldenwerk kunnen doen. Die helm moet alleen heel klein zijn, precies een goede aanleiding voor de onderzoekers om verder in te gaan op de toepassing van zogenoemde ‘microfluïdische technologie’. Een vorm van technologie gericht op gassen en vloeistoffen op microschaal. Zo dragen de superhelden bij aan verdere ontwikkeling van deze techniek.

Bronnen
ReactiesReageer