La verdad es que el emoji de caca logra captar con precisión la forma típica del excremento en la naturaleza, que obedece a la atracción gravitacional. Un nuevo estudio muestra que las excepciones a la regla (es decir, la caca antigravitacional) podría ser importante para la forma en que se descartan los desechos.
Daniel Bonn es físico. Caminando por la playa en Francia notó que había en la arena “unos resortes de arena, perfectos en su forma”. Supo luego que era excremento del gusano de la arena o poliqueto, y la forma exquisita de los montículos le llamó la atención. Bonn es experto en física de materias blandas, en la Universidad de Amsterdam, Países Bajos. Y por supuesto decidió tomar muestras e investigar las propiedades mecánicas porque, según le dijo a Gizmodo, se trata de “un nuevo tipo de forma de resorte que es antigravitacional”. Sus hallazgos se publicaron recientemente en Nature Communications, y muestran la mecánica universal de la forma de los excrementos destacando al mismo tiempo el rol inadvertido de la física en la biología.
“La mayoría de los animales defeca hacia abajo. Sus heces van cayendo en forma de resorte o espiral, a medida que la pila crece en altura y la distancia entre ésta y el animal disminuye. Esto crea el típico montículo que termina en p unta, precisamente la forma que tiene el emoji en cuestión. Pero los gusanos de arena desafían la gravedad, porque expulsan sus heces hacia arriba”.
Una cuestión de m…
Seamos claros: la ciencia hace mucho conoce la extraña forma del excremento de estos gusanos, y ya en 1881 Charles Darwin publicó un texto titulado “La formación del moho vegetal por acción de los gusanos y observaciones sobre sus hábitos”, en que brindaba ilustraciones detalladas del excremento en forma de torre de los gusanos (todo el manuscrito en realidad trata sobre la caca de los gusanos).
Lo notable es que Darwin informaba que los gusanos defecaban “hacia arriba o hacia abajo respecto de la inclinación” de sus madrigueras. Pero el mecanismo preciso que había tras las extrañas formas en general “no se entendía del todo”, según indica su escrito. En ese sentido, los gusanos de arena que viven en madrigueras con forma de U y defecan hacia arriba, eran el objetivo perfecto para un “experimento natural singular”, según afirma el equipo que llevó a cabo este estudio.
Una ley general
Para su estudio Bonn y sus colegas examinaron muestras de excrementos de gusanos de arena, con el fin de determinar algunas propiedades mecánicas clave. Luego intentaron reconstruir la forma de los excrementos utilizando pasta de garbanzos y un pomo por extrusión. Además de la dirección de la defecación, los experimentos buscaron probar si los factores como la altura de la caída, la tasa de extrusión, el radio del resorte o pila enroscada, entre otros, afectaban a la forma final.
Hallaron que el excremento (ya fuera expulsado hacia abajo o hacia arriba) obedecía a las leyes de la teoría del enroscado de la cuerda elástica que describe en un marco matemático cómo se enroscan las cuerdas y otros materiales. Lo sorprendente fue que el control muscular y la tasa de extrusión de excrementos del gusano de arena no tenían el impacto que se esperaba. La morfología en forma de cono del emoji de la caca es, en términos científicos, “consecuencia directa de la física que gobierna el enroscado elástico en los campos gravitacionales”, según el trabajo.
Así funciona
El equipo añadió en su trabajo que sus hallazgos destacan la forma en que los sistemas biológicos “aprovechan los principios mecánicos sin parámetros de control externo”. Es decir que no necesariamente hay razones evolutivas para cosas como la forma del excremento apilado sino que acaba siendo como es por los diversos fenómenos físicos presentes en la Tierra.
“Tenemos tanta belleza alrededor y muchas veces, las escrituras bellas se forman debido a la física. Este es tan solo un ejemplo, pero si prestas atención, hay muchos más”, dijo Bonn.
