本文专家：杨超，中国科学院大学化学博士

本文审稿：

张智坚，哈尔滨医科大学麻醉师

谢威强，力学博士

拉屎，是正常人每天的重要生命活动之一，人不可以不拉屎。

不光人类要拉屎，动物也要。虽然普遍，却并不简单。

你知道一条屎有多长吗？答案：是你直肠长度的2倍，有人就研究出来了。

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美国佐治亚理工学院有一位Patricia J.Yang博士（以下称杨博士，非本文作者杨博士），专门研究各种动物拉屎，并在学术期刊上发表了好多关于拉屎的研究论文。看完彻底颠覆你对拉屎这件小事的想象。

重要提醒：此文非常重口，可以吃饭，但别太饱！！！

哺乳动物平均排便时间

都是大约12秒？

为了观察动物拉屎，杨博士带队去了亚特兰大动物园，在动物园苦苦守候，终于拍到了大象、熊猫、疣猪这三个动物的拉屎过程，又在公园拍摄了小狗的拉屎过程，但她感觉“意犹未尽”，于是对Youtube上的19个动物的拉屎视频进行研究。

杨博士拍摄的大象、熊猫、疣猪、狗拉屎，来源:Yang P J, LaMarca M, Kaminski C, et al. Hydrodynamics of defecation[J]. Soft Matter, 2017, 13(29): 4960-4970.

屎在拉出来之前都要经过直肠的，不同动物直肠长度不同，猫的直肠只有4厘米，而大象的直肠却有40厘米长，虽然不同种的动物直肠长度可以相差10倍，但这些动物拉屎持续的时间却相差无几。

杨博士从粪便尖端出现开始计时，这种拉屎初始的状态一般能持续1秒钟左右，然后动物会用大概10秒钟的时间一股脑地把屎拉完，总计拉屎时间一般平均在12秒左右。当明天你屎意来临的时候，你也可以测一下你拉屎的时间是不是也在12秒左右。

不同动物的拉屎时间，来源:Yang P J, LaMarca M, Kaminski C, et al. Hydrodynamics of defecation[J]. Soft Matter, 2017, 13(29): 4960-4970.

不同动物是如何把拉屎时间精准控制在12秒左右的？当然带手机拉屎的人类除外。

为了解答这个问题，重口的杨博士又对动物拉出来的屎进行了更细致的研究。

拉一次屎的总长度

一般是直肠长度的2倍？

杨博士拜托亚特兰大动物园的饲养员们收集动物拉的屎，并对87块屎的各种参数进行测量，从屎的块数到长度和直径，然后将这些测量到的数据与动物直肠的长度和内径进行统计分析。

得到了以下四条“重要”结论：

1.哺乳动物一次拉屎1-4条，平均会拉2条（拉球屎的动物除外）；

2.屎条的总长度一般为直肠长度的2倍；

3.单个屎条的长度一般为直肠直径的5倍；

4.体型越大的动物拉屎速度越快。

直肠和粪便的尺寸示意图，来源:Yang P J, LaMarca M, Kaminski C, et al. Hydrodynamics of defecation[J]. Soft Matter, 2017, 13(29): 4960-4970.

许多研究表明直肠是屎的唯一储存“仓库”， 但是如果说屎条的总长度是直肠的2倍，那就说明有一部分屎还存在于结肠当中。

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既然不同动物拉屎时间都差不多，那体型大的动物有啥拉屎“优势”吗？拉的速度快啊！体型大的动物拉屎速度要比体型小的要快很多，并与动物的体长成线性关系，大部分动物正常情况下会以1-10厘米/秒的速度进行拉屎。

屎是被“挤”出来的

还是被“推”出来的？

屎被拉出来的过程属于“滑动”过程，是被“推”出来的，而不是像挤牙膏一样，从一个很小的牙膏管口被挤出来，因此屎的直径一般和直肠的直径是一样大的。

为了减少屎与直肠的摩擦，拉屎的更为顺畅，屎与直肠之间就需要有一层起到润滑的作用的粘液，一般在肠道内粘液层的厚度为30-100微米。

体型较大的动物不仅会拉更多的屎，而且还有更厚的粘液层，这有利于将屎的排出。

尽管粪便量与体型成正比，但由于粘液覆盖在大肠壁上，所有哺乳动物都会在恒定时间内排便。

为什么有些屎能浮在水上，

有些不能？

为了探究不同动物的屎会不会浮在水面上，杨博士又测量了不同种类动物屎的密度，发现不同种类动物屎的密度在0.2-1.5克/立方厘米之间。

把这些动物的粪便根据其相对于水的密度可以分为两大类，沉在水底的屎和浮在水上的屎。

狸猫屎和大象屎，来源:Yang P J, LaMarca M, Kaminski C, et al. Hydrodynamics of defecation[J]. Soft Matter, 2017, 13(29): 4960-4970.

亚特兰大动物园的大多数都是大型食肉动物，如狮子、老虎、熊和马岛长尾狸猫，它们拉屎的平均密度为 1.4克/立方厘米，属于可以沉在水底的类型，这是因为这些食肉动物吃的是难以消化的食物，如毛皮和骨头等。

相反，大熊猫和一些草食动物，如有蹄类动物、大象和袋鼠，这些动物吃低营养食物并以未消化的形式拉出来，它们拉的屎密度低，平均密度为0.83克/立方厘米，因此可以浮在水面上。

拉屎与流体动力学有什么关系？

除非是拉稀，否则严格来说拉屎不能算是普通的流体力学。因为一般屎上都会存在裂缝，而一般流体不应该有这种有肉眼可见的裂缝。

杨博士使用一种流变仪测量动物屎的流变学参数，但是收集到的大多数便便是无法测试的，要么太干，要么含有太多的岩石和植物根茎，不适合使用流变仪进行测试。

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最终杨博士使用了兔子、猫、狗的粪便进行了测试，获得了屎的流变学测试结果，并得出了一个屎的粘度与施加的剪切速率之间的关系，其特征是粪便在剪切力作用下会变稀，当更快变形发生时，剪切强度会降低。

利用屎的剪切变稀的特性就可以解释了为什么踩到狗屎时会感觉很丝滑。

为什么会有立方体形状的屎？

屎不仅仅有长条形和球形两种状态，袋熊就能拉出来立方体形状的屎，这一切都源于袋熊的消化过程和独特的肠壁形状。

袋熊便便，来源:Yang P J, LaMarca M, Kaminski C, et al. Hydrodynamics of defecation[J]. Soft Matter, 2017, 13(29): 4960-4970.

袋熊的粪便在肠道的最后四分之一处会从液态变为固态。与此同时，最后十分之一的肠道是袋熊的便便产生尖角并变成立方体的地方。

来源：见水印

产生这种形状变化是由于袋熊肠壁组织的弹性特性不同，以及便便中的含水量有关。

以上对各种动物的便便进行深入的研究，有没有解决你对屎的各种困惑呢？

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