Iedereen poept en iedereen doet er ongeveer even lang over. Een nieuw onderzoek naar de hydrodynamica van ontlasting laat zien dat alle zoogdieren met uitwerpselen die lijken op de onze gemiddeld twaalf seconden nodig hebben voor de stoelgang, ongeacht hoe groot of klein het dier is.
Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Soft Matter, onthult dat de zachte materie die uit het achtereind van olifanten, panda’s, wrattenzwijnen en honden komt, het rectum verlaat op een laag slijm die de toilettijd tot een minimum beperkt.
‘De geur van lichaamsafval trekt roofdieren aan, wat gevaarlijk is voor dieren. Als ze meer tijd nodig hebben, lopen ze het risico om ontdekt te worden’, zegt Patricia Yang van het Georgia Institute of Technology in Atlanta.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Yang en collega’s filmden verschillende dieren tijdens het poepen: olifanten, panda’s en wrattenzwijnen in de lokale dierentuin en de hond van een van de teamleden in het park. Al deze dieren produceren cilindervormige feces, net als wij; dit is het meest voorkomende soort onder zoogdieren. Hoewel het lichaamsgewicht van de dieren uiteenliep van vier tot vierduizend kilo, bleef de tijd die nodig was om te poepen constant.
Slijmerig stopcontact
Die consistentie tussen dieren is te danken aan een aantal factoren. Ten eerste zijn de drollen vijf keer zo lang als de diameter van de rectum van elk dier.
Yang ontdekte eveneens dat de normale, lage druk die dieren uitoefenen om de excrementen door te duwen constant is en niet afhangt van het lichaamsgewicht van de dieren. Dit betekent dat, of het nu gaat om een mens of een muis, de druk die gebruikt wordt op normale stoelgang hetzelfde is. Dit is in overeenstemming met haar eerdere bevindingen dat zoogdieren even veel tijd nodig hebben om hun blaas te legen.
Het laatste stukje van deze puzzel is de laag slijm in de dikke darm, die bepalend is voor de duur van de ontlasting. Dieren met cilindrische feces persen geen spul door een tuit zoals bij een tube tandpasta. ‘Het heeft meer weg van een stekker die alleen maar in een bepaald stopcontact past’, zegt ze. Volgens Yang hebben grotere dieren meer rectaal slijm, wat een snellere uitdrijving mogelijk maakt.
Als dat slijm geabsorbeerd wordt door de poep, leidt dat tot constipatie. Zonder dit gladde laagje zou een mens die geen druk uitoefent er 500 dagen over doen om zijn darmen te legen, aldus Yang. ‘Als je maximale druk uitoefent, kan het in zes uur, maar ik denk wel dat je dan even naar de dokter moet’, zegt ze.
Alle dieren produceren gemiddeld twee stukken feces. Grotere dieren hebben langere drollen en een groter rectum, maar ze hebben ook dikker slijm, waardoor de drollen sneller accelereren, zodat ze een langere afstand afleggen in dezelfde tijd.
Drijvers en zinkers
Het team van Yang bestudeerde ook YouTube-video’s van dieren die hun behoefte doen en maten de gemiddelde poeptijd van 23 verschillende soorten. ‘Het is verbazingwekkend hoeveel poepvideo’s er online staan. De meeste zijn geüpload door toeristen die ze in de dierentuin gefilmd hebben’, zegt ze.
Ze verzamelden ontlastingsmonsters van 34 soorten en ontdekten dat het dieet van invloed is op de dichtheid van de fecaliën. Drijvers – uitwerpselen die lichter zijn dan water – worden geproduceerd door panda’s en andere herbivoren zoals olifanten en kangoeroes. Ze eten voedsel dat arm is aan voedingswaarde maar rijk aan vezels, en poepen dat grotendeels onverteerd weer uit.
Zinkers worden geproduceerd door grote carnivoren zoals beren, tijgers en leeuwen. Zij eten zwaardere onverteerbare ingrediënten, zoals vacht en bot.
Met behulp van een rheometer – een apparaat dat meet hoe vloeistoffen vloeien als er druk op uitgeoefend wordt – ontdekte Yang dat feces een lagere weerstand hebben naarmate ze sneller vervormd worden. Daarom voelt hondenpoep glibberig aan als je erin trapt.
Op basis van de dieren in Atlanta Zoo ontdekten ze dat dieren gemiddeld ongeveer 8 procent van hun lichaamsgewicht aan voedsel innemen en ongeveer 1 procent van hun lichaamsgewicht uitpoepen.
Hun waarnemingen leidden tot een wiskundig model dat ontlastingstijd kan voorspellen voor diverse problemen met het spijsverteringssysteem. ‘Als het veel langer duurt dan twaalf seconden, is het misschien verstandig om medische hulp te zoeken’, zegt ze. ‘Maar de tijd dat je de krant leest, moet je niet meetellen.’
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: