Močenie cikád by mohlo zmeniť súčasné chápanie dynamiky tekutín

„Vylučovanie všeobecne patrí k oblastiam, ktorým celkom dobre nerozumieme,“ uvádza hlavný autor štúdie Elio Challita z Harvardovej univerzity, ktorý sa venuje výskumu robotov inšpirovaných organizmami. „Cikády patria medzi najmenšie druhy hmyzu, ktoré, pokiaľ vieme, dokážu vytvoriť prúd (moču),“ dodal.

Prekvapivé výsledky štúdie môžu mať mnohostranné využitie pri manipulácii s kvapalinami v malých množstvách v oblastiach, ako je 3D tlač, podávanie liekov, diagnostika ochorení či testovanie zlúčenín vo vesmíre.

„Hmyz je dokonalým laboratóriom na skúmanie manipulácie s kvapalinami v miniatúrnych množstvách. Hmyz lieta vzduchom, pije vodu, manipuluje s nektárom. A ako vidíme v tejto štúdii, tak aj vylučuje – močí,“ uvádza vedkyňa zaoberajúca sa dynamikou tekutín Anne Staplesová z University of Virginia, ktorá skúma mechaniku dýchania hmyzu a na štúdii sa nepodieľala.

Živočíchy močia rôznym spôsobom. Na jednej strane sú veľké živočíchy ako slony či ľudia, ktoré sa pri močení spoliehajú na to, že gravitácia a zotrvačnosť vytvoria z moču vytekajúceho z močového mechúra prúd, vysvetľuje vedec.

Štúdia Technickej univerzity v Georgii z roku 2014 zistila, že vyprázdnenie močového mechúra všetkých cicavcov s hmotnosťou presahujúcou 2,7 až tri kilogramy trvá priemerne 21 sekúnd (+/- 13 sekúnd). Výskumníci to nazvali zákon močenia.

Druhú stranu „barikády“ tvoria malé živočíchy, napríklad hmyz. Kvapaliny u nich menej ovplyvňuje gravitácia a viac sa do popredia dostáva povrchové napätie a trenie, čo sú sily, ktoré u veľkých živočíchov pôsobia zanedbateľne.

„Povrchové napätie je pri malých druhoch hmyzu významnou silou. Už len samotné vypudenie kvapaliny je v malej mierke náročné,“ dodáva Challita. Výsledkom je, že väčšina hmyzu a malých cicavcov, napríklad myši a netopiere, močí vo forme kvapiek vylučovaných menšími otvormi.

Môže sa preto zdať, že živočíšnu ríšu v močení jasne rozdeľuje línia tvorená hmotnosťou živočícha na malé zvieratá močiace vo forme kvapiek a veľké zvieratá močiace prúdom. Nová štúdia však dokázala, že existuje aj tretia kategória – malé živočíchy močiace prúdom. Challita predpokladá, že dôvodom je u cikád nízka efektivita a časová náročnosť vylučovania moču po kvapkách.

Staplesová si myslí, že výskumu by prospela väčšia výskumná vzorka než niekoľko desiatok jedincov cikád, napriek tomu však tvrdí, že štúdia významne obohatila poznatky vedcov.

Challita na otázku, čo výskum motivovalo, odpovedal, že čistá zvedavosť. „Myslím si, že ľudia by mali pochopiť, že veda nemusí byť iba vážna. Môže byť aj zábavná,“ vyhlásil vedec. Výsledky výskumu sú podľa neho dosiaľ najväčším krokom k vytvoreniu teórie, ktorú označil ako Veľkú teóriu močenia (Grand Urinating Theory).