Useimmilla nisäkkäillä menee 21 sekuntia pissaamiseen

Norsun rakkoon mahtuu lähes 5 gallonaa (18 litraa) nestettä, ja silti se pystyy pissaamaan yhtä nopeasti kuin kissa.

Uusi tutkimus paljastaa, että useimmat rottia suuremmat nisäkkäät virtsaavat suunnilleen yhtä kauan: 21 sekuntia. Tämä johtuu siitä, että niiden virtsaputket ovat sopivasti mitoitettu ”virtausta tehostavaksi laitteeksi”, tutkijat sanovat.

Työryhmä toivoo, että luonnon tehokas rakenne virtsarakon nopeaan tyhjentämiseen inspiroi älykkäämpää suunnittelua vesisäiliöihin ja -altaisiin sekä paloletkuihin ja vedellä täytettyihin reppuihin.

Pikkulapsista eläintarhan eläimiin

”Minulla on kotona pikkulapsi, ja kun olin vaihtamassa hänen vaippaansa, aloin miettiä, kuinka paljon virtsaa norsulla olisi”, tutkimusta johtanut David Hu, koneenrakennustekniikan apulaisprofessori Georgian teknillisessä korkeakoulussa Atlantassa, kertoi inspiraatiosta tutkimukseen.

Vertaillakseen pissaamisnopeuksia eri eläinlajeissa Hu kollegoineen kääntyi kahteen paikkaan, joissa eläimistöön on helppo tutustua: eläintarhoihin ja internetiin. Ryhmä tarkasteli YouTubessa 28 videota virtsaavista eläimistä ja kävi Atlantan eläintarhassa keräämässä omaa kuvamateriaalia 16 eläimestä, jotka pissasivat, sekä keräämässä virtsaa tyhjien limupullojen palasiin.

Tutkijat havaitsivat, että eläimet, jotka olivat kevyempiä kuin 6,6 kiloa. (3 kiloa), kuten pienet jyrsijät ja lepakot, eivät pystyneet pissaamaan puroihin, vaan ne virtsasivat nopeiden pisaroiden sarjoina. Sen sijaan suuremmat eläimet – vuohista gorilloihin ja tanskandoggeihin – päästivät virtsasuihkuja ja virtsalevyjä, kun niiden oli mentävä, ja useimmilla kesti noin 21 sekuntia pissata. Hu sanoi olevansa yllättynyt siitä, että norsun kokoinen eläin helpottaisi itseään yhtä nopeasti kuin kissa, jonka virtsarakon maksimissaan täyttää vain teelusikallinen (5 millilitraa) nestettä.

”Se on kuin tyhjentäisi uima-altaan kylpyammeen samassa ajassa”, Hu kertoi Live Science -lehdelle lähettämässään sähköpostiviestissä.

Kuinka kaikki tulee ulos

Tutkijat havaitsivat ilmiön keskeiseksi taustatekijäksi virtsaputken pituuden. Kun eläimen ruumis kasvaa, sen virtsaputki pitenee ennustettavassa suhteessa.

”Kaikilla eläimillä on virtsaputki, jolla on sama kuvasuhde: pituuden ja leveyden suhde on 18”, Hu sanoi. ”Tämä on harvinaista eläimillä. Yleensä ruumiinosat muuttuvat suhteellisesti, kuten silmät ja aivot.”

Pidemmän virtsaputken myötä painovoiman vaikutukset lisääntyvät, mikä luo enemmän painetta virtsarakkoon ja työntää virtsan nopeammin ulos, tutkijat sanoivat.

Löydökset, jotka esiteltiin yksityiskohtaisesti verkossa viime viikolla Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä, viittaavat siihen, että virtsaputki ei ole pelkkä kanava virtsarakon ja ulkomaailman välillä. Hu ja hänen kollegansa uskovat, että tämä tehokas biologinen järjestelmä voisi olla hyödyllinen insinöörimaailmassa, ja sitä voitaisiin jopa skaalata suuremmaksi.

”Tajusimme, että tällä ilmiöllä ei ole kokorajoja”, Hu sanoi. ”Eläimet käyttävät sitä 5 ml:n tai 18 l:n rakkoihin, mutta ei ole mitään syytä, miksi sitä ei voisi laajentaa suurempiin järjestelmiin, kuten uima-altaisiin.”

Seuraa Megan Gannonia Twitterissä ja Google+:ssa. Seuraa meitä @livescience, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli Live Science-sivustolla.