Scat, sterco, guano, frass, letame, suolo notturno. Abbiamo molte parole fantasiose per le feci, no? Forse è perché anche pronunciare la parola cacca sembra in qualche modo impuro.
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Ma per gli scienziati, la cacca non è qualcosa da cui indietreggiare: rappresenta dati inesplorati. Ogni pepita, tortino di mucca e muffin di prato sono pieni di informazioni che possono essere utilizzate per divinare ogni sorta di cose interessanti non solo sull'animale che lo ha lasciato, ma anche sul mondo in cui vive quell'animale.
Ad esempio, un fresco splat di orso scat pieno di semi di bacche e pietre di frutta potrebbe essere usato per prevedere come i ciliegi si adatteranno ai cambiamenti climatici.
I ricercatori hanno recentemente setacciato le montagne del Giappone alla ricerca di scat da orsi neri asiatici, in particolare depositi carichi di pozzi di ciliegie. Analizzando le forme di atomi di ossigeno presenti all'interno delle fosse, gli scienziati sono stati in grado di determinare a quale altezza provenivano i semi e fino a che punto gli orsi li portavano prima dell'escrezione. Gli orsi stanno portando i semi più in alto nelle montagne mentre le stagioni cambiano, il team ha recentemente riportato in Current Biology . Ciò significa che, man mano che i cambiamenti climatici riscaldano il mondo sottostante, i ciliegi amanti della natura possono riuscire a fuggire colonizzando nuovi territori sui pendii delle montagne.
Ma questa è solo la punta del mucchio di sterco quando si tratta di scienza della cacca.
Allo Smithsonian Conservation Biology Institute, la biologa riproduttiva Janine Brown usa molta cacca nei suoi studi sugli ormoni e su ciò che dicono sui cicli di riproduzione degli animali e sui livelli di stress.
"Gli ormoni circolano nel sangue e vengono secreti nelle urine, nelle feci, nella saliva e nei capelli", afferma Brown. "Ma dirò, nel bene o nel male, la maggior parte del lavoro che facciamo si basa su raccolte fecali."
In uno studio sui leopardi nebulosi in cattività, il laboratorio di Brown ha determinato da scat che i gatti si sono stressati se non erano dotati di nascondigli per sfuggire agli occhi scrutanti degli zoogoers. Inoltre, i leopardi nebulosi alloggiati in alti recinti, ovvero gli habitat in cui i gatti hanno un posto dove arrampicarsi, hanno livelli molto più bassi di ormone dello stress rispetto a quelli senza.
Forse non è così sorprendente per una specie che trascorre la maggior parte della sua vita sugli alberi, ha detto Brown. Ciò che sorprende è che puoi imparare tutto da un pezzo di cacca.
Un altro studio sugli ormoni fecali ha dimostrato che i ghepardi femminili possono essere alloggiati insieme nello stesso recinto senza scoppiare combattimenti, ma qualcosa riguardo alla disposizione sopprime i cicli riproduttivi dei gatti. Allo stesso modo, uno sguardo più attento alla cacca dei gatti di Pallas - i reclusi volgari preferiti da tutti - ha rivelato che le luci intense possono scomporre i loro cicli riproduttivi.
Ovviamente, lavorare con la cacca tutto il giorno può avere i suoi svantaggi e Brown afferma che alcuni campioni sono peggiori di altri. Lo sterco erbivoro è principalmente costituito da sostanze vegetali non digerite, quindi ha un odore delicato. Ma la merda del carnivoro può essere piuttosto "stimolante", dice.
"Hai persone che lavorano su specie come i gatti da pesca, che ovviamente mangiano pesce, e la loro cacca puzza in alto cielo", dice Brown.
L'odore non sembra disturbare Jesus Maldonado, un genetista della ricerca con il Museo Nazionale di Storia Naturale di Smithsonian. Ciò che lo abbatte sono gli esoscheletri.
Gli studi di Maldonado si basano sul prendere in giro marcatori genetici da campioni fecali per conoscere gli animali che hanno lasciato il materiale e ciò che hanno mangiato. Ha scoperto che qualcosa sulla chitina - gli insetti materiali e i crostacei utilizzati per creare i loro gusci - può interferire con le reazioni richieste per eseguire i suoi esperimenti. Questo rende il lavoro genetico particolarmente difficile su alcuni animali, come le lontre di fiume, che mangiano molti gamberi.
Le feci di una lontra di fiume possono essere difficili da analizzare perché gli animali mangiano molti crostacei. (Jim Jenkins, Smithsonian's National Zoo via Flickr) Ma Maldonado non si scoraggia facilmente. Ha condotto analisi dei campioni fecali su tutto, dalle volpi kit e coyote alle tigri e ai gatti della giungla. Con un numero sufficiente di campioni, è in grado di analizzare le stime della dimensione della popolazione, i rapporti di genere e l'interrelazione di tutti gli animali in una determinata area. Può scrutare in un prato e dirti non solo quale specie sta mangiando quell'animale, ma quali parassiti e agenti patogeni potrebbe trasportare.
"Puoi ottenere tutte queste informazioni solo da un frammento di cacca", afferma Maldonado. "È una cosa incredibilmente potente."
Soprattutto, a differenza degli studi che si basano su capelli, denti o sangue, queste informazioni non hanno alcun costo per l'animale, osserva Maldonado. Per gli animali in cattività, ciò significa meno maneggevolezza e sondaggio. E per gli animali allo stato brado, non vi sono intrappolamenti o freccette stressanti. Anche gli scienziati ne traggono beneficio, poiché possono svolgere il proprio lavoro senza perdere tempo e risorse nel tentativo di trovare creature rare o inafferrabili.
Il campionamento "non invasivo" è utile anche quando si cerca di raccogliere informazioni su un animale che può pesare 14.000 libbre e ha punte di 10 piedi che spuntano dalla sua faccia, come Brown e Maldonado hanno recentemente imparato lavorando a uno studio sugli elefanti africani.
Non c'è modo che possano mai raccogliere urina, saliva o sangue da un intero branco di elefanti allo stato brado, dice Brown.
L'analisi del DNA è solo un modo per determinare il proprietario di un campione fecale. E in circostanze più controllate, come quelle che si trovano in uno zoo, i ricercatori possono rivolgersi a un approccio meno tecnico. Come glitter.
Se i custodi sanno che vogliono testare i campioni fecali di un animale ospitato con altri animali, a volte allacciano il cibo con le stesse cose che il bambino usa per fare le carte per la festa della mamma. Soprattutto, il glitter è disponibile in più colori, il che significa che i custodi possono lavorare con più animali contemporaneamente. Uno studio condotto presso il National Zoo di Washington, DC, è riuscito a tenere traccia di 10 diversi leoni utilizzando nulla di più sofisticato di scat scintillante.
In effetti, il primo "marker fecale" utilizzato dal personale dello zoo era ancora più comune. Durante lo studio del leopardo nebuloso, Brown afferma che stavano cercando un modo per differenziare le feci delle coppie maschio-femmina.
"Questo era quando i miei figli erano piccoli", dice Brown, "e ho notato che quando stavano bevendo uva Kool-Aid, ha reso la loro cacca verde".
Vedi, dove la maggior parte di noi vedrebbe un pannolino sporco, scienziati come Brown vedono una potenziale svolta nella gestione della fauna selvatica.
