為什麼澳洲袋熊可以排出方形大便？

身為澳洲的有袋類動物，袋熊矮矮胖胖的可愛模樣絕對會讓你印象深刻，不過牠們還有一個你大概不知道的「祕技」：會產製立方體大便。

自然界中的唯一

自然界中，澳洲袋熊（Wombat）為目前已知、唯一一種會排出立方體大便的動物，總是讓許多科學家為之著迷。

對於這個現象也有各式各樣的說法，目前最主流的猜測是立方體的大便方便牠們標記自己的領土（因為大便不會滾走）；有人則認為這和濕度有關，指出一般袋熊所處的環境比較乾燥，大便就會比較有稜有角，但當袋熊待在水源較多的動物園時，大便就會比較圓滑；也有人相信袋熊的消化系統是造成這種現象的一大原因。

大家都愛猜  研究的不多

雖然人們對袋熊大便的關注從來沒有少，但是一直沒什麼科學家對此進行更深入的研究──直到專攻生物體體液的派翠西亞（Patricia Yang）聽聞這件事。

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，英國「國立便便博物館」宣布他們蒐集到袋熊的大便。看到這些大便的稜角嗎？

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

▲ 在這張照片，更明顯看出袋熊「特產」的方形大便。

不相信 Google 的答案

幾個月前，喬治亞理工學院機械工程系的博士後學者派翠西亞聽聞「袋熊方大便之謎」，但一直不太相信這是真的，她說：「我還去 Google，然後看到一大堆方形的袋熊大便，但我就是很懷疑。」所以她決定和同僚大衛（David Hu）一探究竟。

從澳洲來的研究對象

由於北美沒有任何一座動物園有飼養袋熊，兩人必須從澳洲運來兩隻被路殺的袋熊來研究，所以他們好不容易等到袋熊後，大衛打趣地形容，他們就像「打開聖誕禮物一樣」興奮地把袋熊的內臟拿出來。

方形肛門？不是

派翠西亞則說：「一開始時，我還猜牠們搞不好有個方形的肛門，或肚子哪裡有可以形成立方體的地方。」但這些假設都沒有成立，而他們很快就注意到這其實跟袋熊腸子的彈性有關。

▲ 2005 年，攝影師捕捉一隻誤闖網球場的袋熊畫面。（Source：達志影像）

腸子為塑形工具

一般來說，從消化系統排出的大便形狀，會根據腸道蠕動時「捏出」的狀況而定。派翠西亞的研究中，同時將豬和袋熊的腸子充氣比較後，發現豬的腸子整體來說充滿彈性，所以排出來的東西會比較圓，相較來說，袋熊的腸子則有些地方有彈性、有些地方較硬。

很乾  排出後不解體

因此研究人員推測，就是這樣的狀況，才會讓袋熊的大便經過這些比較缺乏彈性的地方時產生明顯的邊線。除此之外，袋熊為草食性動物，糞便都常較乾硬，自然「有助於」維持立方體大便的稜角。

▲ 雖然這只是初步研究，還是提起了袋熊專家的興趣。（Source：Flickr/Mike Davison CC BY 2.0

結合生物和物理的研究

這份研究是在第 71 屆美國物理學會流體力學年會發表的初步研究，也還沒有經過同儕審查，不過許多學者都對這份跨領域的研究倍感興趣。澳洲阿德雷得大學的袋熊專家斯溫伯恩（Mike Swinbourne）就說：「這是我第一次看到有人可以從物理、生物學的角度提供一個不錯的解釋。」

南澳袋熊組織 Wombats SA 負責人克萊門茨（Peter Clements）也覺得這份研究很有幫助，但是他認為研究中「如果對可能的機制解釋更多點會更有幫助」。

▲ 由於生物界中立方體並不常見，因此派翠西亞相信了解袋熊格外有研究價值。（Source：Unsplash）

可能對製造業有幫助

對此，派翠西亞也承認的確還有許多懸而未決的問題，相關研究也仍在進行，不過無論如何，她相信這些研究可能對製造產業帶來幫助。

製作立方體的第三種方法：袋熊

一如網路媒體 ScienceAlert 提到，生物界的立方體會這麼罕見，是因為在製造平面和稜角等過程都需要更費力。派翠西亞也指出，現在人類如果想製作方形物品也只能靠塑形、裁切兩種方法，但是「袋熊卻有第三種方法」。

派翠西亞提到，製造業未來也許能不靠鑄模，而是像袋熊一樣，利用管道的彈性差來製作立方體，她說：「如果這種方法適用，那一定很酷。」