排尿の持続時間。 ほとんどの哺乳類は約21秒必要という研究結果
Georgia Institute of Technologyの機械エンジニアでこの研究の共著者であるDavid Hu氏は2人の幼い子供を持ち、数年前におむつを交換しているときに実験のアイデアを得たと語った。
“I was thinking, how could anything worse now?” と胡は言いました。 そして、「もし私がゾウのおむつを替えていたら、本当にひどいことになるかもしれない」と思いました」
研究者たちは、動物たちが用を足すのを見るためにアトランタ動物園に向かいました。 Hu 氏は、ヒアリを使った型破りな実験も行っていますが、動物が排泄する様子を観察することは、独自の課題を伴います。
それぞれのおしっこのタイミングを合わせるのは簡単ですが、尿を採取しなければならないため、流量を測定するのは困難でした。 それは簡単なことではありません。 まず、動物の行動を捕らえるのが難しい。 次に、1秒間にどれくらいの量の尿が出るかを正確に測定するためには、すべての尿をキャッチしなければならない。 しかも、それを手作業で行わなければならない。 それは避けられないことだった。 高速度カメラは、時折、尿で飛散したとHu氏は言います。
尿を集める方法を見つけること自体が難問だったと、Hu氏は言います。
研究者はまた、動物がおしっこをしている YouTube のビデオを見たり、文献を調べて、それぞれの種の膀胱の大きさや尿道（尿を体外に排出する管）の長さと幅を比較したりしました。
ネズミのような小さな動物は、私たちとはまったく異なる方法で排尿するようです–小さな「ガンボール」状の水を1つずつ出していると、Hu氏は述べました。 小動物の体内には、水を流すのに十分な液体がないのです。 しかし、6.6ポンドより大きな動物（人間を含む）は、大量の尿を蓄えることができ、基本的に同じメカニズムを使っています。
これらの大きな動物の中には、本当に大きな膀胱を持つものもありましたが（象は台所のゴミ箱をおしっこでいっぱいにできます）、猫からヤギ、象まで、皆ほぼ同じ時間、21秒（13秒前後）で空になるようです。 例えば、オスは縄張りを示すために尿を使うことが多く、ネズミは防御のために尿を使うことがあります。
それでも、Hu氏によると、これは非常に狭い範囲だそうです。 なにしろ、ゾウの18リットルの膀胱は猫の約3600倍もあるにもかかわらず、空にするのに3600倍も時間がかかるわけではないのです。 つまり、比較的小さなネコの膀胱と同じ時間枠で空にするには、ゾウは大量の液体を高速で噴出しなければならないのです。
秘密は、重力を利用した尿道の設計にあるようです。 深いプールの底に圧力がかかるように、液体で満たされた尿道の圧力もまた、管の底に向かってかかるからです。 また、大きな動物では尿道も比例して広くなるので、高速で流れるおしっこのフリーウェイ、つまり「おしっこの道」の車線も増えることになる。
尿路という、さまざまなサイズのスケールで機能するメカニズムを理解することは、地上式の水タンクから節水型トイレまで、流体の流れに依存する、より優れた装置をエンジニアが作るのにも役立つ可能性があります。