De flesta däggdjur tar 21 sekunder att kissa

En elefants urinblåsa rymmer nästan 18 liter vätska och ändå kan den kissa lika snabbt som en katt.

En ny studie visar att de flesta däggdjur som är större än råttor kissar på ungefär lika lång tid: 21 sekunder. Det beror på att deras urinrör är lämpligt dimensionerade för att vara en ”flödesförbättrande anordning”, säger forskarna.

Teamet hoppas att naturens effektiva utformning av ett system för att snabbt tömma urinblåsan kommer att inspirera till smartare teknik för vattentankar och reservoarer, liksom brandslangar och vattenfyllda ryggsäckar.

Från småbarn till djurparksdjur

”Jag har ett litet barn hemma och höll på att byta blöja på henne och började tänka på hur mycket urin en elefant skulle ha”, säger studieledaren David Hu, biträdande professor i maskinteknik vid Georgia Institute of Technology i Atlanta, om inspirationen till forskningen.

För att jämföra kissfrekvensen i hela djurriket vände sig Hu och hans kollegor till två ställen där det är lätt att hitta djur: djurparken och Internet. Teamet tittade på 28 videor av djur som kissar på YouTube och besökte Zoo Atlanta för att samla in egna filmer av 16 djur som kissar och för att samla in urin i bitar av tomma läskflaskor.

Forskarna fann att djur som är lättare än 6,6 lbs. (3 kg), såsom små gnagare och fladdermöss, inte kunde kissa i strömmar, utan urinerade i stället i en serie snabba droppar. Samtidigt släppte större djur – från getter till gorillor och grand danois – ut strålar och ark av urin när de var tvungna att gå, och de flesta tog ungefär 21 sekunder på sig att kissa. Hu sa att han var förvånad över att ett så stort djur som en elefant skulle lätta på sig själv lika snabbt som en katt, vars urinblåsa är maxad med bara en tesked (5 milliliter) vätska.

”Det är som att tömma en simbassäng och ett badkar på samma gång”, berättade Hu för Live Science i ett mejl.

Hur allting kommer ut

Nyckelfaktorn bakom detta fenomen är längden på urinröret, konstaterade forskarna. När ett djurs kropp blir större blir urinröret längre i ett förutsägbart förhållande.

”Alla djur har urinrör med samma längdförhållande: ett förhållande mellan längd och bredd på 18”, säger Hu. ”Detta är sällsynt bland djur. Vanligtvis förändras kroppsdelar i relativ storlek, till exempel ögonen och hjärnan.”

Med ett längre urinrör ökar effekterna av gravitationen, vilket skapar ett större tryck i urinblåsan och pressar ut urinen snabbare, säger forskarna.

Fyndet, som beskrevs i detalj online i förra veckan i Proceedings of the National Academy of Sciences, tyder på att urinröret inte bara är en kanal mellan urinblåsan och omvärlden. Hu och hans kollegor tror att detta effektiva biologiska system kan vara användbart i den tekniska världen, och skulle till och med kunna skalas upp.

”Vi insåg att det här fenomenet inte hade någon storleksbegränsning”, säger Hu. ”Djur använder det för blåsor på 5 ml eller 18 L, men det finns ingen anledning till att det inte skulle kunna utvidgas till större system som simbassänger.”

Följ Megan Gannon på Twitter och Google+. Följ oss @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel på Live Science.