Международная группа ученых объяснила, почему эмодзи «какашка» имеет привычную коническую форму, напоминающую закрученную спираль. Как показало исследование, внешний вид знаменитого символа определяется не столько биологией, сколько законами физики — прежде всего действием гравитации и механикой деформации мягких материалов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Авторы работы отмечают, что большинство животных испражняется вниз, поэтому каждая новая «спираль» падает с все меньшей высоты. Из-за этого витки постепенно уменьшаются в диаметре, формируя характерную сужающуюся к вершине форму, знакомую миллиардам пользователей смартфонов.
Однако существуют исключения. Например, морские черви-пескожилы выбрасывают экскременты вверх, преодолевая силу тяжести. В этом случае физические процессы работают иначе: вместо конусообразной «горки» образуется почти цилиндрическая башенка с витками одинакового радиуса.
По словам одного из авторов исследования Даниэля Бонна, такой режим позволяет изучать поведение мягких материалов при движении против силы тяжести, тогда как у большинства животных радиус каждого витка определяется высотой уже сформировавшейся массы.
Исследователи использовали математическую модель, описывающую образование спиралей у гибких материалов, чтобы сравнить оба механизма. Расчеты показали, что ключевую роль играют жесткость материала и направление действия гравитации относительно направления выдавливания. Иными словами, форму экскрементов определяют прежде всего физические законы, а не особенности эволюции.
Как пояснил Бонн, на размер витков также влияют диаметр, плотность и упругость материала. Последние характеристики могут немного меняться в зависимости от рациона, однако именно размеры и механические свойства оказывают наибольшее влияние на итоговую форму.
Авторы подчеркивают, что полученные выводы применимы не только к биологии. Аналогичные закономерности наблюдаются при экструзии горохового теста, макаронных изделий и других пищевых продуктов. Более того, такой принцип может найти применение в инженерии и производстве — например, для простого изготовления пружин и других спиральных конструкций.
Исследователи уже заявили, что планируют разработать второй вариант эмодзи какашки, вдохновленный «антигравитационной» формой, и официально предложить его консорциуму Unicode. Если инициативу поддержат, в будущем на смартфонах может появиться еще один вариант одного из самых известных эмодзи.