La plupart des mammifères mettent 21 secondes à uriner

La vessie d’un éléphant peut contenir près de 5 gallons (18 litres) de liquide, et pourtant, il peut faire pipi aussi rapidement qu’un chat.

Une nouvelle étude révèle que la plupart des mammifères plus grands que les rats urinent pendant à peu près le même temps : 21 secondes. C’est parce que leurs urètres ont une taille appropriée pour être un « dispositif d’amélioration du débit », ont déclaré les chercheurs.

L’équipe espère que la conception efficace de la nature pour un système permettant de vider rapidement la vessie inspirera une ingénierie plus intelligente pour les réservoirs et les citernes d’eau, ainsi que pour les tuyaux d’incendie et les sacs à dos remplis d’eau.

Des tout-petits aux animaux du zoo

« J’ai un tout-petit à la maison et je changeais sa couche et j’ai commencé à penser à la quantité d’urine qu’un éléphant aurait », a déclaré le responsable de l’étude, David Hu, professeur adjoint d’ingénierie mécanique au Georgia Institute of Technology d’Atlanta, au sujet de l’inspiration pour la recherche.

Pour comparer les taux de pipi à travers le royaume animal, Hu et ses collègues se sont tournés vers deux endroits où il est facile de trouver de la faune : le zoo et Internet. L’équipe a examiné 28 vidéos d’animaux en train d’uriner sur YouTube, et s’est rendue au Zoo d’Atlanta pour recueillir leurs propres images de 16 animaux en train d’uriner et pour recueillir de l’urine dans des morceaux de bouteilles de soda vides.

Les chercheurs ont constaté que les animaux plus légers que 6,6 lbs. (3 kilogrammes), comme les petits rongeurs et les chauves-souris, ne pouvaient pas uriner dans les cours d’eau ; ils urinaient plutôt en une série de gouttes rapides. En revanche, les animaux plus grands – des chèvres aux gorilles en passant par les grands danois – émettent des jets et des feuilles d’urine lorsqu’ils ont besoin d’uriner, et la plupart d’entre eux mettent environ 21 secondes à le faire. Hu a déclaré qu’il était surpris qu’un animal aussi grand qu’un éléphant se soulage aussi rapidement qu’un chat, dont la vessie ne contient qu’une cuillère à café (5 millilitres) de liquide.

« C’est comme vider une piscine une baignoire en même temps », a déclaré Hu à Live Science dans un courriel.

Comment tout cela sort

Le facteur clé derrière ce phénomène est la longueur de l’urètre, ont découvert les chercheurs. Plus le corps d’un animal grossit, plus son urètre s’allonge selon un rapport prévisible.

« Tous les animaux ont des urètres ayant le même rapport d’aspect : un rapport longueur/largeur de 18 », a déclaré Hu. « Ceci est rare chez les animaux. Habituellement, les parties du corps changent en taille relative, comme les yeux et le cerveau. »

Avec un urètre plus long, les effets de la gravité augmentent, ce qui crée plus de pression dans la vessie et pousse l’urine à sortir plus rapidement, ont déclaré les chercheurs.

Les résultats, qui ont été détaillés en ligne la semaine dernière dans les Actes de l’Académie nationale des sciences, suggèrent que l’urètre n’est pas seulement un conduit entre la vessie et le monde extérieur. Hu et ses collègues pensent que ce système biologique efficace pourrait être utile dans le monde de l’ingénierie, et pourrait même être mis à l’échelle.

« Nous avons réalisé que ce phénomène n’avait pas de limite de taille », a déclaré Hu. « Les animaux l’utilisent pour des vessies de 5 ml ou de 18 litres, mais il n’y a aucune raison pour qu’il ne puisse pas être étendu à des systèmes plus grands comme les piscines. »

Suivez Megan Gannon sur Twitter et Google+. Suivez-nous @livescience, Facebook &Google+. Article original sur Live Science.

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