De fleste pattedyr tisser på 21 sekunder

En elefants blære kan rumme næsten 18 liter væske, og alligevel kan den tisse lige så hurtigt som en kat.

En ny undersøgelse viser, at de fleste pattedyr, der er større end rotter, tisser i omtrent lige så lang tid: 21 sekunder. Det skyldes, at deres urinrør er passende dimensioneret til at være en “strømningsforbedrende anordning”, siger forskerne.

Teamet håber, at naturens effektive design af et system til hurtigt at tømme blæren vil inspirere til smartere teknik til vandtanke og reservoirer samt brandslanger og vandfyldte rygsække.

Fra småbørn til dyr i zoologiske haver

“Jeg har et lille barn derhjemme og var ved at skifte ble og begyndte at tænke på, hvor meget urin en elefant ville have,” sagde lederen af undersøgelsen, David Hu, en assisterende professor i maskinteknik ved Georgia Institute of Technology i Atlanta, om inspirationen til forskningen.

For at sammenligne tissehastighederne i hele dyreriget vendte Hu og hans kolleger sig mod to steder, hvor det er let at finde dyreliv: zoologiske haver og internettet. Holdet kiggede på 28 videoer af dyr, der tisser på YouTube, og besøgte Zoo Atlanta for at indsamle deres egne optagelser af 16 dyr, der tisser, og for at indsamle urin i stykker af tomme sodavandsflasker.

Forskerne fandt ud af, at dyr, der er lettere end 6,6 lbs. (3 kg), såsom små gnavere og flagermus, ikke kunne tisse i vandløb; de tisser i stedet i en række hurtige dråber. I mellemtiden kunne større dyr – fra geder til gorillaer og Grand Danois – frigive stråler og plader af urin, når de skulle tisse, og de fleste var omkring 21 sekunder om at tisse. Hu sagde, at han var overrasket over, at et så stort dyr som en elefant ville lette sig selv lige så hurtigt som en kat, hvis blære er maksimalt udstyret med blot en teskefuld (5 milliliter) væske.

“Det er som at tømme en swimmingpool et badekar på samme tid,” sagde Hu til Live Science i en e-mail.

Hvordan det hele kommer ud

Den vigtigste faktor bag dette fænomen er længden af urinrøret, fandt forskerne. Efterhånden som et dyrs krop bliver større, bliver dets urinrør længere i et forudsigeligt forhold.

“Alle dyr har urinrør med det samme aspektforhold: et længde-breddeforhold på 18,” sagde Hu. “Dette er sjældent blandt dyr. Normalt ændrer kropsdele sig i relativ størrelse, såsom øjne og hjerne.”

Med et længere urinrør øges virkningerne af tyngdekraften, hvilket skaber mere tryk i blæren og skubber urinen hurtigere ud, sagde forskerne.

Fundene, som blev beskrevet online i sidste uge i Proceedings of the National Academy of Sciences, tyder på, at urinrøret ikke blot er en kanal mellem blæren og omverdenen. Hu og hans kolleger mener, at dette effektive biologiske system kan være nyttigt i den tekniske verden og endda kan opskaleres.

“Vi indså, at dette fænomen ikke havde nogen størrelsesgrænse,” sagde Hu. “Dyr bruger det til 5-mL- eller 18-L-blærer, men der er ingen grund til, at det ikke kunne udvides til større systemer som f.eks. svømmebassiner.”

Følg Megan Gannon på Twitter og Google+. Følg os @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel på Live Science.