Zoran
Zamisli natjecanje u praznjenju mjehura. S jedne strane slon, s mjehurom od oko 18 litara. S druge mačka, s mjehurom koji stane u čašu. Tko će prvi gotov? Logika kaže: mačka, naravno. Fizika kaže: neriješeno, i to otprilike za 21 sekundu. Upoznaj “zakon urinacije”, jedno od onih otkrića zbog kojeg se prvo nasmiješ, a onda zamisliš.
Tko je ovo uopće mjerio
Zaslužni su Patricia J. Yang, Jonathan C. Pham, Jerome Choo i David L. Hu s Georgia Institute of Technology u Atlanti. Njihov rad “Duration of urination does not change with body size” objavljen je 2014. u časopisu PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), a ranija verzija na arXivu zvala se jednostavno “Law of Urination”. Snimili su 16 životinja u zoološkom vrtu Zoo Atlanta, u Atlanta Humane Society i na farmi Sveučilišta Georgia, a još 28 videa analizirali su s YouTubea. Da, znanost ponekad ovako izgleda.
Što su našli
Sisavci teži od otprilike 3 kilograma mjehur isprazne u prosjeku za 21 ± 13 sekundi (uzorak od 32 životinje), od mačke do slona. Raspon tjelesnih masa u radu seže od oko 0,03 kg (šišmiš) do 8000 kg. Dakle, razlika u masi je golema, a razlika u trajanju zanemariva.
Jedan izuzetak je cijela mala liga: životinje lakše od kilogram, poput miševa, štakora i šišmiša, ne mokre u mlazu nego u kapima, a svako mokrenje traje tek između 0,05 i 2 sekunde.
Kako je to moguće
Odgovor je u mokraćnom kanalu i gravitaciji. Veće životinje imaju duži kanal, pa gravitacija jače gura mokraću prema van i protok je brži. Tlak u mjehuru kod svih je sličan, oko 4,8 kPa, a omjer duljine i širine kanala približno je isti kod svih vrsta. Volumen mjehura raste gotovo proporcionalno masi tijela, pa slonu (oko 18 litara) i psu treba sličan broj sekundi, iako slon ispušta tisuće puta više tekućine.
Drugim riječima, slon nije samo veći pas. Njegova “cijev” raste zajedno s njim, a priroda je u tom poslu obavila pošteno inženjerstvo.
Čemu to služi (osim za zabavu na zabavama)
Autori navode dvije praktične primjene: neinvazivnu dijagnostiku problema s mokrenjem kod životinja i bolje razumijevanje životinjskih modela u urologiji. Ako zna koliko bi mokrenje trebalo trajati, veterinar bi po tome mogao primijetiti da nešto nije u redu, a da životinju ne mora dirati.
Rad je 2015. dobio Ig Nobelovu nagradu za fiziku, nagradu za istraživanja koja “najprije nasmiju, a onda natjeraju na razmišljanje”. Ovdje su obje stvari obavljene.
Što to znači za tvog ljubimca
Ako ti pas ili mačka mokre bitno duže ili kraće nego inače, ili s naporom, to nije “zakon urinacije” nego razlog za javljanje veterinaru. Ako te zanima kako izgleda svijet u kojem sve ima neki skriveni razlog, pogledaj i priču o dugongu, morskoj kravi te o kornjašu koji jede korijenje borovnica.
Izvor
Yang, P. J., Pham, J., Choo, J., Hu, D. L. (2014). Duration of urination does not change with body size. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1402289111
