Фекалии ( или фекалии ; ед. число : faex ) — это твердые или полутвердые остатки пищи, которые не были переварены в тонком кишечнике и были расщеплены бактериями в толстом кишечнике . [1] [2] Фекалии содержат относительно небольшое количество метаболических отходов , таких как бактериально измененный билирубин и мертвые эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника. [1]
Во время дефекации фекалии выводятся через анус или клоаку .
Фекалии можно использовать в качестве удобрения или почвенного кондиционера в сельском хозяйстве. Их также можно сжигать как топливо или сушить и использовать в строительстве . Были найдены некоторые медицинские применения. В случае человеческих фекалий используются фекальные трансплантаты или фекальная бактериотерапия . Моча и фекалии вместе называются экскрементами .
Отличительный запах фекалий обусловлен скатолом и тиолами ( серосодержащими соединениями), а также аминами и карбоновыми кислотами. Скатол образуется из триптофана через индолилуксусную кислоту. Декарбоксилирование дает скатол. [3] [4]
Предполагается, что неприятный запах фекалий является отпугивающим фактором для людей, поскольку употребление его в пищу или прикосновение к нему может привести к болезни или инфекции. [5]
Фекалии выводятся через анус или клоаку во время дефекации . Этот процесс требует давления, которое может достигать 100 миллиметров ртутного столба (3,9 дюйма рт. ст.) (13,3 кПа) у людей и 450 миллиметров ртутного столба (18 дюймов рт. ст.) (60 кПа) у пингвинов. [6] [7] Силы, необходимые для выталкивания фекалий, генерируются посредством мышечных сокращений и накопления газов внутри кишечника, побуждая сфинктер сбросить давление и выпустить фекалии. [7]
После того, как животное переварило съеденный материал, остатки этого материала выводятся из его тела в виде отходов. Хотя в фекалиях меньше энергии, чем в пище, из которой они получены, они могут сохранять большое количество энергии, часто 50% от энергии исходной пищи. [8] Это означает, что из всей съеденной пищи значительное количество энергии остается для редуцентов экосистем.
Многие организмы питаются фекалиями, от бактерий до грибов и насекомых, таких как навозные жуки , которые могут чувствовать запахи на большом расстоянии. [9] Некоторые могут специализироваться на фекалиях, в то время как другие могут питаться другой пищей. Фекалии служат не только основной пищей, но и дополнением к обычному рациону некоторых животных. Этот процесс известен как копрофагия и встречается у различных видов животных, таких как молодые слоны, поедающие фекалии своих матерей, чтобы получить необходимую кишечную флору , или у других животных, таких как собаки, кролики и обезьяны.
Фекалии и моча, отражающие ультрафиолетовый свет, важны для таких хищных птиц, как пустельга , которые могут видеть в ближнем ультрафиолетовом диапазоне и, таким образом, находят свою добычу по ее навозным кучам и территориальным маркерам. [10]
Семена также могут быть найдены в фекалиях. Животные, которые едят фрукты , известны как плодоядные . Преимущество для растения, имеющего фрукты, заключается в том, что животные будут есть фрукты и неосознанно распространять семена при этом. Этот способ распространения семян очень успешен, поскольку семена, рассеянные вокруг основания растения, вряд ли будут успешными и часто подвергаются сильному нападению хищников . При условии, что семена могут выдержать путь через пищеварительную систему, они не только, вероятно, будут находиться далеко от родительского растения, но даже будут обеспечены собственным удобрением.
Организмы, которые существуют на мертвом органическом веществе или детрите , известны как детритофаги и играют важную роль в экосистемах, перерабатывая органическое вещество обратно в более простую форму, которую растения и другие автотрофы могут снова поглотить. Этот круговорот веществ известен как биогеохимический цикл . Поэтому для сохранения питательных веществ в почве важно, чтобы фекалии возвращались в область, из которой они пришли, что не всегда имеет место в человеческом обществе, где пища может транспортироваться из сельской местности в городское население, а затем фекалии выбрасываются в реку или море.
В зависимости от индивидуальных особенностей и обстоятельств, человек может испражняться несколько раз в день, каждый день или раз в два-три дня. Обширное затвердение кала, прерывающее этот режим на несколько дней или более, называется запором .
Внешний вид человеческих фекалий варьируется в зависимости от диеты и здоровья. [11] Обычно они полутвердые, с слизистым покрытием. Сочетание желчи и билирубина , который образуется из мертвых эритроцитов , придает фекалиям типичный коричневый цвет. [1] [2]
После того, как меконий , первый стул, выводится, кал новорожденного содержит только желчь , которая придает ему желто-зеленый цвет. Дети, вскармливаемые грудью, выбрасывают мягкую, бледно-желтую и не совсем зловонную субстанцию; но как только ребенок начинает есть, и организм начинает выбрасывать билирубин из мертвых эритроцитов, его субстанция приобретает знакомый коричневый цвет. [2]
В разное время жизни человек выделяет фекалии разного цвета и текстуры. Стул, который быстро проходит через кишечник, будет выглядеть зеленоватым; недостаток билирубина сделает стул похожим на глину.
Фекалии животных, например, гуано и навоз , часто используются в качестве удобрения . [12]
Сухой навоз животных , таких как верблюды , бизоны и крупный рогатый скот , сжигается в качестве топлива во многих странах. [13]
Такие животные, как гигантская панда [14] и зебра [15] обладают кишечными бактериями, способными производить биотопливо. Бактерия, о которой идет речь, Brocadia anammoxidans , может быть использована для синтеза ракетного топлива гидразина . [16] [17]
Копролит — это окаменевшие фекалии, которые классифицируются как следовые ископаемые . В палеонтологии они свидетельствуют о рационе животного. Впервые они были описаны Уильямом Баклендом в 1829 году. До этого они были известны как «ископаемые еловые шишки » и « безоаровые камни». Они играют важную роль в палеонтологии, поскольку предоставляют прямые доказательства хищничества и рациона вымерших организмов. [18] Копролиты могут иметь размер от нескольких миллиметров до более 60 сантиметров.
Палеофекалии — это древние фекалии , которые часто находят в ходе археологических раскопок или обследований. Нетронутые палеофекалии древних людей можно найти в пещерах в засушливом климате и в других местах с подходящими условиями сохранности. Их изучают, чтобы определить рацион питания и здоровье людей, которые их произвели, с помощью анализа семян, мелких костей и яиц паразитов, найденных внутри. Фекалии могут содержать информацию о человеке, выделяющем материал, а также информацию о материале. Их также можно проанализировать химическим путем для получения более подробной информации о человеке, выделяющем их, с помощью анализа липидов и анализа древней ДНК . Успешность извлечения пригодной для использования ДНК относительно высока в палеофекалиях, что делает его более надежным, чем извлечение скелетной ДНК. [19]
Причина, по которой этот анализ вообще возможен, заключается в том, что пищеварительная система не совсем эффективна, в том смысле, что не все, что проходит через пищеварительную систему, уничтожается. Не все сохранившиеся материалы узнаваемы, но некоторые из них узнаваемы. Как правило, этот материал является лучшим индикатором, который археологи могут использовать для определения древних диет, поскольку никакая другая часть археологических записей не является столь прямым индикатором. [20]
Процесс, который сохраняет фекалии таким образом, что их можно проанализировать позже, называется реакцией Майяра . Эта реакция создает оболочку из сахара, которая сохраняет фекалии от элементов. Чтобы извлечь и проанализировать информацию, содержащуюся в них, исследователям обычно приходится замораживать фекалии и измельчать их в порошок для анализа. [21]
Иногда навоз животных используется в качестве цемента для строительства хижин из самана ( глинобитного кирпича ) [22] или даже в метательных видах спорта, особенно с коровьим и верблюжьим навозом. [23]
Копи лювак , или циветтовый кофе, — это кофе, приготовленный из кофейных зерен, которые были съедены и выделены азиатскими пальмовыми циветтами ( Paradoxurus hermaphroditus ). [24]
Гигантские панды служат удобрением для самого дорогого в мире зеленого чая . [25] В Малайзии чай производят из экскрементов палочников, питающихся листьями гуавы .
В северном Таиланде слоны используются для переваривания кофейных зерен, чтобы сделать кофе Black Ivory , который является одним из самых дорогих сортов кофе в мире. Бумага также производится из слоновьего навоза в Таиланде. [25] Haathi Chaap — это марка бумаги, сделанной из слоновьего навоза.
Собачьи фекалии использовались в процессе дубления кожи в викторианскую эпоху . Собранные собачьи фекалии, известные как «чистые», «пуэр» или «пьюэр», [26] смешивались с водой для образования вещества, известного как «бате», поскольку протеолитические ферменты в собачьих фекалиях помогали расслабить волокнистую структуру шкуры перед заключительными стадиями дубления. [27] Сборщики собачьих фекалий были известны как искатели чистого . [28]
Слоны, бегемоты , коалы и панды рождаются со стерильным кишечником, и для переваривания растительности им требуются бактерии, полученные при поедании фекалий их матерей.
В Индии коровий навоз и коровья моча являются основными ингредиентами традиционного индуистского напитка Панчагавья . Политик Шанкарбхай Вегад заявил, что они могут вылечить рак . [29]
Feces — это научный термин, в то время как термин stool также широко используется в медицинских контекстах. [30] За пределами научных контекстов эти термины менее распространены, а наиболее распространенным термином для неспециалистов является poop или poo . Термин shit также широко используется, хотя он широко считается вульгарным или оскорбительным. Существует много других терминов, см. ниже.
Слово faeces — это множественное число латинского слова faex, означающего «отбросы». В большинстве случаев использования в английском языке единственного числа не существует, что делает слово множественным числом tantum ; [31] из различных основных словарей только один вводит вариацию от согласования множественного числа . [32]
«Фекалии» чаще используются в биологии и медицине, чем в других областях (что отражает традицию классической латыни и неолатыни в науке ).
В неформальном языке существует множество синонимов для слова feces, как и для слова wet . Многие из них являются эвфемистическими , разговорными или и теми, и другими; некоторые являются ругательными (например, shit ), тогда как большинство относятся в основном к детской речи (например, poo или палиндромное слово poop ) или к грубому юмору (например, crap , dump , load и turd .).
Фекалии животных часто имеют специальные названия (некоторые из них являются сленговыми), например:
Во всех человеческих культурах фекалии вызывают у взрослых разную степень отвращения . Дети до двух лет обычно не испытывают к ним отвращения, что позволяет предположить, что это обусловлено культурой. [34] Отвращение к фекалиям, по-видимому, сильнее всего проявляется в культурах, где туалеты со смывом сводят обонятельный контакт с человеческими фекалиями к минимуму. [35] [36] Отвращение в первую очередь испытывается по отношению к чувству вкуса (воспринимаемому или воображаемому) и, во вторую очередь, ко всему, что вызывает подобное чувство посредством обоняния, осязания или зрения.
В Unicode есть эмодзи «Куча какашек», представленный как U+1F4A9 💩 КУЧКА КАКАК , называемый унчи илиунчи-кунв Японии.[37][38]
Какашки являются предметом туалетного юмора и обычно интересуют маленьких детей и подростков. [39]
