Perché le feci del vombato sono cubiche? La scienza ha la risposta

In natura le feci hanno tutte le forme che ci si aspetta: tondeggianti, cilindriche, informi. Tutte tranne quelle di un animale. Il vombato, tozzo marsupiale erbivoro australiano, produce escrementi a forma di cubo: piccoli mattoncini con spigoli e facce piatte, fino a un centinaio ogni notte. Per anni è stato uno dei misteri più bizzarri della biologia, finché un gruppo di ingegneri non ha spiegato come un intestino possa stampare dei cubi senza avere uno stampo quadrato.

Un animale schivo e quasi cieco

Il vombato comune (Vombatus ursinus) vive nelle foreste e nelle praterie del sud-est dell'Australia e della Tasmania. È un parente stretto del koala, pesa fino a 35 chili e passa gran parte della giornata in tane sotterranee che può scavare per decine di metri. Ha una vista pessima e si affida soprattutto all'olfatto per comunicare. Proprio qui entra in gioco la forma delle sue feci.

I vombati sono territoriali e usano gli escrementi come messaggi odorosi, depositandoli in punti sopraelevati e ben visibili: rocce, tronchi, ceppi. Una pallina rotonda rotolerebbe via; un cubo, invece, resta dove viene lasciato. Secondo i ricercatori, la geometria a spigoli vivi potrebbe quindi avere un vantaggio evolutivo: impedisce alla "firma" odorosa di rotolare giù dalla postazione scelta.

La scoperta: un intestino che non si contrae in modo uniforme

A risolvere l'enigma è stato il gruppo guidato da David Hu e Patricia Yang del Georgia Institute of Technology, che ha studiato l'intestino di esemplari morti per cause naturali. I risultati, pubblicati nel 2021 sulla rivista della Royal Society of Chemistry Soft Matter, hanno rovesciato l'ipotesi più intuitiva: i cubi non si formano per la presenza di uno "stampo" rigido, ma per il modo in cui le pareti intestinali si contraggono.

Nell'ultimo tratto dell'intestino — circa l'8% finale — la parete ha una rigidità non uniforme: due regioni più rigide e due più elastiche si alternano lungo la circonferenza. Quando il materiale, ormai disidratato e compatto, viene spinto attraverso queste contrazioni differenziate, gli angoli si formano nelle zone più flessibili mentre le facce restano piatte dove la parete è più rigida. Il risultato sono spigoli netti e una sezione quadrata, modellati nell'arco di giorni di transito intestinale.

È un meccanismo tutto interno: nessuna pressione esterna, nessun "tubo quadrato". Il vombato, di fatto, possiede un sistema di stampaggio basato sull'elasticità dei tessuti, qualcosa che gli ingegneri dei materiali studiano con interesse perché suggerisce nuovi modi per produrre forme cubiche da materiali morbidi senza tagliarli o pressarli in uno stampo.

Dall'Ig Nobel alla scienza dei materiali

La ricerca era partita quasi come una curiosità. I primi risultati, presentati nel novembre 2018 al congresso della Division of Fluid Dynamics dell'American Physical Society, valsero al gruppo l'Ig Nobel per la Fisica nel 2019, il premio che celebra gli studi che "prima fanno ridere e poi fanno pensare". Ma dietro la stranezza c'è scienza solida: la digestione del vombato è eccezionalmente efficiente nell'estrarre acqua, tanto che le feci escono estremamente secche — una caratteristica fondamentale perché il materiale sia abbastanza compatto da mantenere la forma.

Il vombato, del resto, è un animale di record. Il suo metabolismo lentissimo gli permette di digerire la cellulosa in un tempo che può superare le due settimane, il più lungo tra i mammiferi studiati. Vive in un ambiente arido e ha evoluto un apparato digerente che recupera ogni goccia d'acqua possibile, lasciando un residuo durissimo e modellabile.

Perché studiare le feci di un marsupiale

Capire come la natura produce un cubo senza stampo non è un esercizio fine a sé stesso. Gli stessi ricercatori hanno notato che oggi l'industria sa creare oggetti cubici essenzialmente in due modi: tagliando o estrudendo in uno stampo. Il vombato ne suggerisce un terzo, basato sulla diversa elasticità di un tessuto molle. È un esempio di come la biomimetica — l'imitazione delle soluzioni naturali — possa ispirare nuove tecniche di fabbricazione.

C'è anche un risvolto pratico per la conservazione: i vombati sono minacciati da malattie come la rogna sarcoptica, e le loro popolazioni vengono monitorate proprio contando e analizzando le caratteristiche deiezioni cubiche lasciate sul territorio. Una firma inconfondibile, in tutti i sensi, di uno degli animali più singolari del continente australiano.