Биологи: у млекопитающих единый "закон мочеиспускания"  (15)

Слоны, коровы, козы и собаки тратят на малую нужду примерно одинаковое время, около 21 секунды. Однако стоит представить рядом слона и собаку, чтобы задуматься: почему столь разным животным, у которых и размер мочевого пузыря, и количество скапливающейся в нем жидкости сильно разнятся, нужно одинаковое время на то, чтобы помочиться?

Авторы работы провели немало времени, изучая видеозаписи соответствующего содержания и сравнивая результаты наблюдений с данными о мочевыводящей системе у разных видов млекопитающих. В итоге им удалось вывести общее "уравнение мочеиспускания", важная роль в котором была отдана силе гравитации.

По словам учёных, у слона, чей мочеиспускательный канал в диаметре достигает 10 см, а в длину — 1 м, моча по мере движения в этой трубе разгоняется за счёт гравитации, и это позволяет животному опорожниться за такое же время, что и козе.

Млекопитающие среднего размера вроде собак или коз (как и человек) не могут рассчитывать на ускоряющую силу гравитации, а потому поток их мочи не столь стремителен. Но, с другой стороны, у таких зверей меньше размеры мочевого пузыря, так что в общем зачёте они финишируют за то же время, что и слоны.

В сумме все эти факторы приводят к тому, что и большие, и маленькие животные освобождают свои мочевые пузыри в течение примерно одного и того же времени (погрешность, как правило, незначительна и составляет не более 13 секунд).

Авторы утверждают, что размер животных влияет на время мочеиспускания, но в довольно малой степени, то есть очень большой прирост в размере даёт очень небольшие изменения во времени, затрачиваемом на малую нужду.

Подобная модель распространяется не на всех млекопитающих. Гравитация совсем незначительно влияет на мочеиспускание очень мелких млекопитающих (таких как крысы или летучие мыши). В этом случае доминирует влияние вязкости и поверхностного натяжения — это объясняет тот факт, что их моча выходит в виде потока отдельных капель, а не непрерывной струёй, как у более крупных млекопитающих.

Команда исследователей надеется, что этот закон сможет помочь диагностике проблем с мочеиспусканием у слонов и других крупных животных. Он также может вдохновить инженеров на новые конструкции для водонапорных башен, которые также перекачивают воду с помощью силы тяжести, и создание гидродинамических систем.