有“屎”以来,人们对粪便的探索就从未停止过,从形状、颜色、湿度到气味再到菌群,这些性质无一不包含着大量信息,反映着生命体的日常生活习惯和健康状态。
比如,2021年顶级学术期刊Nature杂志上的一篇来自哈佛医学院等机构的文章Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut,就揭示了8份距今1000到2000年左右,789份工业化时代和非工业化时代、保存完好的人类粪便的秘密。
研究发现,古代及现代非工业化时代的样本中,含有大量与淀粉代谢有关的基因,这说明那个时期的人们会摄入更多的复杂碳水化合物;古代样本的微生物群落中,与抗生素耐药性相关的基因较少,炎症也很少。
但我们今天的主题不是人类的粪便,而是一个能拉出奇特方形便便的动物——袋熊(Phascolomidae)。袋熊通常以低营养食物为主,比如牧草、树皮和灌木。作为补偿,它们有6~9米长的长肠道,食物需要花2~4天才能走完一个流程。如此之久的消化时间,让袋熊常年保持着一个较低的代谢率,使得它可以进行耗能极大的挖洞工作以及在干旱条件下生存。
据生物学家观察,这种毛茸茸的澳大利亚有袋动物每天会挤出近100个方方正正的块状粪便,每颗尺寸在4厘米左右,这在整个动物界都是独一“粪”的。一位来自美国乔治亚理工学院的机械工程博士后杨佩良对这一现象非常感兴趣,从2018年开始对袋熊肠样本进行组织学和拉伸实验,并根据观察到的结果进行2D建模,最终在2021年发表了相关研究的论文。
研究显示,袋熊的粪便在最后25%的肠道中从液态变为固态,在最后8%的肠道中,逐渐形成具有明显边缘的2厘米立方体。袋熊会捡拾自己的便便堆起来,以这种方式来和同类交流,而立方体形状有助于它们将便便堆成“高塔”,“便便塔”越高越突出,就越能够吸引到其它的袋熊来嗅闻、来进行交流。