Šlapinimosi dėsnis: kad ir koks didelis būtų dramblys, jis šlapinasi ne ilgiau už ožką ar šunį (video)

Dvi atžalas auginantis Davidas Hu panūdo išsiaiškinti vystyklų keitimo drambliukams ypatumus. Kaip ir bet kuris kitas smalsus pedagogas, šį klausimą jis pateikė skysčių mechanikos kursą pasirinkusiems studentams: per kiek laiko ištuštinama dramblio šlapimo pūslė, atsižvelgiant į dramblių šlapimo pūslės ir šlaplės išmatavimus? Keletas ypatingu entuziazmu išsiskiriančių studentų čiupo didelės spartos vaizdo kamerą ir nuvažiavo į zoologijos sodą – kad pamatuotų procesus realioje aplinkoje.

Belieka viltis, kad vystyklų (na gerai, sauskelnių – bet esmės tai nekeičia) drambliukams niekas nekeitė, nes tokia užduotis būtų tikrąja to žodžio prasme sunki. Suaugęs dramblys per vieną šlapinimosi "seansą" išlieja 192 litrus šlapimo. Ko gero, nedaug apsiriksime sakydami, kad tiek skysčio telpa sklidinoje vonioje. Šiuo atveju metafora "prispyrė mažas reikalas" visiškai netinka – tokiu "mažu reikalu" gal net įmanoma užgesinti ne vieną laužą ar nedidelį gaisrą: per sekundę pro dramblio šlaplę išgarma po 6-7 litrus šlapimo. 12-14 bokalų arba 0,5 litro butelių per sekundę!

Priblokšti ir susidomėję netikėtais dramblių "generuojamo srauto" parametrais, D. Hu su studentais nusprendė pasidomėti, kokiu intensyvumu pasižymi kitų gyvūnų srūviai. Dramblio šlapimo pūslė yra apie 60 cm skersmens, o joje telpa trys dideli šiukšlių maišeliai šlapimo. Bet atlikus kitų gyvūnų stebėjimus, paaiškėjo, kad vos 10 kg sveriančio šuns šlapimo pūslei išsituštinti reikia tiek pat laiko, kiek ir dramblio atveju – apie 20 sekundžių. Nors šuns pūslėje šlapimo – ne 192 litrai, o tik apie pusę puodelio (keli šimtai mililitrų).

D. Hu skirtingo dydžio žinduolių šlapinimosi spartos proporcijas vaizdžiai iliustravo vandens ištekėjimo iš virtuvės kriauklės ir vonios analogija. Gautą išvadą mechanikos inžinierius ir biologas pavadino "Šlapinimosi dėsniu": beveik visi žinduoliai savo šlapimo pūsles ištuština per maždaug tą patį laiko kiekį, kuris svyruoja nuo 20 iki 40 sekundžių. Ir visai nesvarbu, kiek to gintaro geltonumo skysčio kūne telpa – 1 litras ar 100 litrų.

"Visa esmė – šlapimo pūslės dizaino ypatumuose, - žurnalui "Popular Science" paaiškino D. Hu. Kitaip tariant, viskas priklauso nuo šlaplės – šlapinimosi sistemos angos, pro kurią išteka pūslėje susikaupęs šlapimas (beigi iššvirkščiama sėkla). – Labai svarbu, kad stambesni gyvūnai skysčius išlietų sparčiau. Čia lemiamos reikšmės faktorius yra "drenažo vamzdelio" ilgis."

Panašu, kad stambesni žinduoliai šlapindamiesi labiau išnaudoja ne tam tikrų kūno raumenų, o gravitacijos jėgą: kuo ilgesnis šlaplės kanalas, tuo greičiau juo judės molekulės. Ne mažiau svarbus ir šlaplės skersmuo – kuo jis didesnis, tuo daugiau skysčio per sekundę iškliokia.

Šlapimo kanalo ilgio ir šlaplės skersmens santykio koeficientas visiems D. Hu ir jo studentų stebėtiems gyvūnams, galima sakyti, vienodas – nepriklausomai nuo jų gabaritų. Paprasčiau tariant, visų žinduolių šlapimkanalio ilgis 10 kartų viršija šlaplės skersmenį. Pavyzdžiui, dramblio šlapimkanalio ilgis siekia vieną metrą, o šlaplės skersmuo – 10 cm. Lygiai tiek pat kartų šlaplės skersmuo mažesnis ir pelės kūne: ten šlapimo kanalas tėra 1 cm ilgio, o šlaplės skersmuo – 1 mm.

Vis dėlto tokių mažų gyvūnų kaip pelės šlapinimosi fiziologija absoliučiai skiriasi. Mažiukų pūslės tokios mažos, kad "gravitacija čia niekuo nepadeda, - aiškina D. Hu. – Tad, regis, "šlapinimosi dėsnis" galioja žinduoliams, kurie sveria daugiau nei 1 kg."

Jei kalbėtume apie žmones, D. Hu jų testuoti ir stebėti nesiryžo. Tačiau labai tikėtina, kad Homo sapiens laisvai patenka į 20-40 sekundžių šlapinimosi trukmės intervalą. Kiekvienas, kuriam tai gali būti įdomu, nesunkiai gali tuo įsitikinti, išvietėje žvilgtelėjęs į sekundometrą iki ir po to, kai "mažo reikalo" šūkteli gamta.

Savo išvadas ir dėsnį Džordžijos technologijų instituto mokslininkai grindė sulėtintais didele sparta nufilmuotų epizodų, kuriuose užfiksuotas dramblys, karvė, ožka, žiurkės ir dar 30 rūšių individų, kurių šlapinimosi epizodus pavyko rasti "Youtube.com", kadrais bei mokslinėje literatūroje rastais parametrais.

Mokslo vardan, D. Hu šį bei tą sužinojo apie gyvūnų šlapinimosi ritualus. Pasirodo, kiekvienas jų filmuotas gyvūnas pateikė savų iššūkių.

"Sunkiausia buvo filmuoti dramblį, - pripažįsta mokslininkas. – Nes dramblio niekaip nepriversi ką nors padaryti. Kada ir ką jam daryti, sprendžia tik pats dramblys."

Laimei, drambliai suinteresuoti, kad jų narvai liktų švarūs, tad tyrėjai "surinkti duomenis" galėjo rytais, kai gyvūnai atsiliepia į rytmetinį gamtos šauksmą. Tiesa, dramblius laikančių zoologijos sodų darbuotojai dažnai ima šlapimo tyrimams, tad yra "išplėtoję" tam tikrą veiksmų seką, į kurią įtrauktas ir lipimas ant kėdutės bei nulipimas nuo jos – drambliai savo šlapimo pūsles atveria tik po tam tikro veiksmo, kurį atlieka ant kėdutės užlipęs prižiūrėtojas. Panašiai "išdresuoti" galima ir karves: kad sužadinti šlapinimąsi, pakanka patrinti "per tam tikrą jautrią vietą".

"Akivaizdu, kad joms tas jausmas patinka", - tvirtina D. Hu. Ir tada jos "prapliumpa".

Kad ir kaip įmantru būtų sugaudyti ir išmatuoti visą dramblio pūslės turinį bei jo parametrus, šlapinimosi studijos, ko gero, didelės ateities ir plačių perspektyvų D. Hu karjeroje neturi. Tiesa, mokslininkas ruošia straipsnį. Be to, tariasi su urologais ir veterinarais apie galimybę tam tikrus gyvūnų šlapinimosi srūvio tyrimų rezultatus pritaikyti vyresnio amžiaus gyvūnų prostatos tyrimuose.

Bet, kaip atvirai sako ir pats D. Hu, "tai yra viskas, ką aš norėjau pasakyti apie šlapimą".