物理学家用蚯蚓粪便揭示粪便螺旋形状遵循弹性绳盘绕理论的普适定律。
查尔斯·达尔文因撰写《物种起源》而名留青史，但这并不是他对自然世界理解的唯一贡献。他最后一份手稿或许可以称为《粪便起源》。
在最后的科研生涯中，这位进化论的共同发现者对蚯蚓粪便着了迷。他详细描述了蚯蚓粪便如何盘绕成塔状螺旋。1880年11月，达尔文在给朋友的信中写道："此刻我的整个灵魂都沉浸在蚯蚓里！"
一个多世纪后，三位物理学家Mehdi Habibi、Neil Ribe和Daniel Bonn利用蚯蚓粪便描述了粪便盘绕的普适力学，发现了一些解释我们所见形态的粘性原理。
这三位来自荷兰和法国机构的物理学家写道："任何观察过动物排泄物的人，可能都想过那种出现在不同物种中的特征性盘绕形态。"
他们补充说，人类粪便形态虽鲜有科学研究，却展现出类似的盘绕模式。便便emoji那种软冰淇淋形状，正是向下排泄动物的典型特征。形成的螺旋受肠壁大小、肌肉收缩、下落高度和粪便粘度影响。
但即便在完美条件下，并非所有粪便都落成锥形螺旋。Habibi等人认为，所谓的"反重力粪便"在我们的数字话语中是缺席的。一些蚯蚓，比如达尔文描述的那种，能够逆重力排泄，这完全改变了盘绕形状。
研究团队计划设计第二个便便emoji，并正式向Unicode联盟提交提案。传统便便emoji只展示了粪便的一种可能形状，有些蚯蚓将排泄物向上挤出，会形成非常不同的形状。
研究中，三位物理学家考察了沙蚕的新鲜粪便与豌豆面团、米粉和意大利面在不同条件下的盘绕方式。与大多数动物不同，沙蚕逆重力排泄。它们生活在U形洞穴中，退潮时将肛门置于入口下方，把粪便推到海滩上。蚯蚓位于地面以下，而粪便盘绕发生在地面。
研究发现，沙蚕排泄时，粪便盘绕的宽度保持恒定，不会像便便emoji那样收窄成尖。这与达尔文几十年前注意到的一致。尽管如此，沙蚕的粪便仍遵循弹性绳盘绕理论的定律，该理论描述绳索和其他材料如何盘绕。其独特形状只是向上挤压(以及粪便硬度)的产物。
来自法国罗斯科夫的吹牛虫(阿雷尼科拉码头)的铸件
物理学家解释说，盘绕结构在潮水淹没和沉积物重塑期间的水力作用下保持其几何形态。这种形态被认为可以防止入口堵塞或坍塌。
虽然听起来滑稽，但这是严肃的科学。研究作者写道，盘绕结构在排泄物中的识别，对于理解生物如何利用物理学实现功能性形态具有更广泛的意义。
达尔文研究的蚯蚓，其粪便盘绕帮助创造和滋养了地球肥沃的表土层，这是许多生态系统赖以存在的基础。达尔文在生前最后出版的关于蚯蚓的著作中写道："值得怀疑，世界上是否还有其他动物像这些低等生物一样，在地球历史上扮演过如此重要的角色。"
原文：https://www.sciencealert.com/there-is-a-universal-law-in-the-shape-of-all-poop-physicists-reveal