狗拉屎,大家都见过。
走着走着,狗会突然停下来原地转圈,最后选定一个方向深蹲,在这个过程中还要死死盯着你的眼睛。
而牛马就不一样了,它们从不会为了这件事停下脚步,一边咀嚼着草料一边漫不经心地排泄,仿佛那只是身体发生的一件无关紧要的小事。
这种拉屎姿势上的差异,确实值得说道说道……
真正的硬伤在于解剖结构。
在犬科动物、猫科动物及人类中,耻骨直肠肌(Puborectalis muscle)扮演着至关重要的角色。
这块肌肉像一个 U 形的吊索,从耻骨出发,绕过直肠后方,再返回耻骨。
在非排便状态下,耻骨直肠肌保持强直性收缩,将直肠向前拉,在直肠与肛管的连接处形成一个约为 90 度至 100 度的急角。
这个角度起到了物理阀门的作用(Flap valve mechanism),在腹压增加(如奔跑、跳跃、吠叫)时防止粪便意外漏出,这对捕食者的剧烈运动至关重要。
当动物需要排便时,单纯的括约肌松弛是不够的。必须放松耻骨直肠肌,使该角度变钝(拉直),消除“折痕”[1]。蹲伏姿势(Squatting)在生物力学上能够最大程度地放松骨盆底肌肉,并利用大腿对腹部的挤压以及重力方向的调整,将直肠与肛管拉成一条直线(Straightening the canal),从而降低排便阻力[2]。
因此,蹲伏不仅是行为习惯,更是克服解剖结构(肛直肠角)的物理必要。
相比之下,牛、马等有蹄类动物的骨盆解剖结构表现出显著差异。
虽然有蹄类拥有提肛肌(Levator ani)和尾骨肌(Coccygeus),但其排列方式并未形成强烈的、类似食肉动物那样的肛直肠角闭锁机制[3]。
大型食草动物的直肠相对平直,且位置较高。直肠与肛管之间几乎呈直线排列。
由于通道通畅,它们不需要通过改变体位来“拉直”管道。直肠平滑肌的强力蠕动(Peristalsis)配合重力(在四足站立姿态下,肛门位于后方略朝下),足以将粪便推出。因此,它们不需要蹲伏来克服解剖阻力[4]。
所以牛不是不想蹲,而是没必要蹲,狗不是想蹲,而是不蹲它真的拉不出来。
从流体力学的角度来看,这两种动物处理的物质属性也完全不同。食草动物的粪便含水量极高,表现为一种非牛顿流体,屈服应力很低 。加上肠道分泌的大量粘液,这些半流体通过直肠时的摩擦阻力极小,不需要太大的推力[5] 。
而食肉动物的粪便通常是成型的固体,粘度高,硬度大。要排出这样的物体,必须依赖腹压。蹲伏姿势能够有效地压缩腹腔,利用膈肌和腹肌的协同收缩产生强大的压力,这在医学上被称为瓦尔萨尔瓦动作,就像是液压泵一样把固体废物压出去[6]。
当然了,作为大自然的自助餐,有蹄类动物时刻面临被捕食的风险。蹲伏姿势在生物力学上是一个极其脆弱的状态,重心降低,后肢肌肉处于折叠紧张状态,如果此时天敌来袭,从蹲姿切换到全速奔跑需要额外的启动时间 。
对于一只在草原上被猎豹盯着的羚羊来说,这零点几秒的延迟就意味着死亡。因此演化赋予了它们行进间排便的能力,这是一种为了逃命而妥协的生存策略 。
反观食肉动物,它们处于食物链上层,有资本在排便时稍微放松警惕。
虽然牛羊看起来随地大小便很没素质,但这并不代表它们没有控制能力。德国科学家通过奖励糖水的方式,成功让牛学会了定点上厕所,这个项目被称为 MooLoo[7]。
实验表明牛通过括约肌控制排便的能力其实并不比人类差,只是在自然界中,它们没有理由为了去特定的地方而中断进食。
今天你瓦尔萨尔瓦了吗?
狗拉屎,大家都见过。
走着走着,狗会突然停下来原地转圈,最后选定一个方向深蹲,在这个过程中还要死死盯着你的眼睛。
而牛马就不一样了,它们从不会为了这件事停下脚步,一边咀嚼着草料一边漫不经心地排泄,仿佛那只是身体发生的一件无关紧要的小事。
这种拉屎姿势上的差异,确实值得说道说道……
真正的硬伤在于解剖结构。
在犬科动物、猫科动物及人类中,耻骨直肠肌(Puborectalis muscle)扮演着至关重要的角色。
这块肌肉像一个 U 形的吊索,从耻骨出发,绕过直肠后方,再返回耻骨。
在非排便状态下,耻骨直肠肌保持强直性收缩,将直肠向前拉,在直肠与肛管的连接处形成一个约为 90 度至 100 度的急角。
这个角度起到了物理阀门的作用(Flap valve mechanism),在腹压增加(如奔跑、跳跃、吠叫)时防止粪便意外漏出,这对捕食者的剧烈运动至关重要。
当动物需要排便时,单纯的括约肌松弛是不够的。必须放松耻骨直肠肌,使该角度变钝(拉直),消除“折痕”[1]。蹲伏姿势(Squatting)在生物力学上能够最大程度地放松骨盆底肌肉,并利用大腿对腹部的挤压以及重力方向的调整,将直肠与肛管拉成一条直线(Straightening the canal),从而降低排便阻力[2]。
因此,蹲伏不仅是行为习惯,更是克服解剖结构(肛直肠角)的物理必要。
相比之下,牛、马等有蹄类动物的骨盆解剖结构表现出显著差异。
虽然有蹄类拥有提肛肌(Levator ani)和尾骨肌(Coccygeus),但其排列方式并未形成强烈的、类似食肉动物那样的肛直肠角闭锁机制[3]。
大型食草动物的直肠相对平直,且位置较高。直肠与肛管之间几乎呈直线排列。
由于通道通畅,它们不需要通过改变体位来“拉直”管道。直肠平滑肌的强力蠕动(Peristalsis)配合重力(在四足站立姿态下,肛门位于后方略朝下),足以将粪便推出。因此,它们不需要蹲伏来克服解剖阻力[4]。
所以牛不是不想蹲,而是没必要蹲,狗不是想蹲,而是不蹲它真的拉不出来。
从流体力学的角度来看,这两种动物处理的物质属性也完全不同。食草动物的粪便含水量极高,表现为一种非牛顿流体,屈服应力很低 。加上肠道分泌的大量粘液,这些半流体通过直肠时的摩擦阻力极小,不需要太大的推力[5] 。
而食肉动物的粪便通常是成型的固体,粘度高,硬度大。要排出这样的物体,必须依赖腹压。蹲伏姿势能够有效地压缩腹腔,利用膈肌和腹肌的协同收缩产生强大的压力,这在医学上被称为瓦尔萨尔瓦动作,就像是液压泵一样把固体废物压出去[6]。
当然了,作为大自然的自助餐,有蹄类动物时刻面临被捕食的风险。蹲伏姿势在生物力学上是一个极其脆弱的状态,重心降低,后肢肌肉处于折叠紧张状态,如果此时天敌来袭,从蹲姿切换到全速奔跑需要额外的启动时间 。
对于一只在草原上被猎豹盯着的羚羊来说,这零点几秒的延迟就意味着死亡。因此演化赋予了它们行进间排便的能力,这是一种为了逃命而妥协的生存策略 。
反观食肉动物,它们处于食物链上层,有资本在排便时稍微放松警惕。
虽然牛羊看起来随地大小便很没素质,但这并不代表它们没有控制能力。德国科学家通过奖励糖水的方式,成功让牛学会了定点上厕所,这个项目被称为 MooLoo[7]。
实验表明牛通过括约肌控制排便的能力其实并不比人类差,只是在自然界中,它们没有理由为了去特定的地方而中断进食。
今天你瓦尔萨尔瓦了吗?