Geometria e-scatologica

Claudio Della Volpe

Abbiamo ripetuto più volte su queste pagine un concetto che Primo Levi ha portato alla dignità della letteratura e che ripeto qua a modo mio. La materia è dura ed insensibile, il chimico la vivifica mentre essa appare morta, la manipola mentre essa resiste duramente ad ogni manipolazione, e tramite questo intenso rapporto alla fine (anche se non sempre) ne trae qualcosa, una sorta di “anima” della materia, che poi permea tutta la nostra disciplina.

Noi chimici non abbiamo paura della materia di qualunque natura essa sia; sappiamo che col duro lavoro possiamo trarne qualcosa di buono. Ed ecco perché su questo blog parliamo spesso di materiali che sono di solito “vietati”, proibiti: i rifiuti, gli escrementi, l’acqua sporca; noi sappiamo che da essi possiamo riestrarre cose utili e necessarie, ma dobbiamo avvicinarli senza paura, blandirli, studiarli, renderli innocui e poi trasformarli: il lavoro del chimico!

Un recentissimo lavoro pubblicato su Soft matter, una brillante rivista che parla di materiali soffici, come dice il titolo, ci racconta il perché della forma degli escrementi di mammifero; oggi vi parlerò, insomma, della forma della cacca, argomento ostico, ma non così puzzolente come potreste immaginare.

Dietro questo studio c’è l’osservazione della forma degli escrementi diversi in diversi animali; forse il più famoso è il wombat, un piccolo marsupiale noto a molti perché produce escrementi cubici, una geometria certamente peculiare.

Le feci del wombat.

E ancora più alla base c’è il pensiero espresso da un filosofo slavo, Zizek, il quale con grande serietà spiega come la forma dominante dei WC in diversi paesi possa essere collegata alla diversa mentalità dei popoli; non voglio approfondire questa proposta ideologica, ma vi invito a leggerla e vedrete che me ne sarete grati; come minimo vi strapperà un sorriso, ma non privo di più profonde riflessioni. Colgo l’occasione per dire che personalmente concordo col metodo tedesco di fare la pipì.

Torniamo a noi.

Gli escrementi o fatte degli animali sono costituiti dalle parti solide indigeribili degli alimenti (resti vegetali, ossa, peli, penne etc) e rappresentano ottimi segnali che possono indicare la presenza di una specie in un determinato ambiente; oltre alla presenza di una specie gli escrementi consentono anche di conoscerne le abitudini alimentari poiché spesso al loro interno è possibile riconoscere e identificare i resti indigeriti che aiutano a comprendere le abitudini alimentari dell’animale. Per chiarezza il termine borre invece indica un escremento solido espulso dalla bocca (in genere da uccelli) e che contiene resti di cibo non digeriti; si tratta sostanzialmente di pelo, piume, ossa o materiale vegetale indigeribile pressati in una sorta di capsula simile ad una fatta (la pressatura avviene in uno dei due stomaci che alcuni uccelli posseggono).

Nel caso dei mammiferi le fatte fresche hanno un ruolo sessuale poiché indicano dall’odore la disponibilità dell’animale all’accoppiamento, ma servono anche a marcare il territorio e vengono depositate in luoghi specifici che lo delimitano: “questo è mio” o “io sono qua”, questo il senso e-scatologico.

In altri casi le feci vengono espulse in “corsa”, come avviene al capriolo o al cervo (vedi foto qui sotto).

Ma sebbene molto interessante questo non ci fa avanzare nella comprensione della forma così variabile delle fatte.

Il parametro considerato critico dagli autori è la percentuale di acqua presente nel bolo; il bilancio fra l’acqua liquida e quella vapore cambia durante il percorso e questo comporta, in ragione delle dimensioni del corpo, del diametro del bolo e del tempo la formazione di crack trasversali che spezzano il bolo conferendogli una forma specifica, come riportato nel seguente grafico.

Gli autori sviluppano anche una ipotesi, che però non è confermata dall’analisi numerica, ossia che il processo sia simile a quello che ha generato le formazioni poligonali di Causeway, un sito di interesse geologico.

In realtà, almeno per quanto riguarda il caso umano l’osservazione della relazione fra lo stato delle feci e lo stato della salute del soggetto considerato era stata già fatta e viene espressa nella cosiddetta scala di Bristol sviluppata fin dal 1997 come presidio di valutazione medica.

Diciamo che sebbene possa dare adito a considerazioni buffe o peggio, e superando un naturale(?!) disgusto anche la materia fecale ha un ruolo importante nella nostra vita e nel nostro stato di salute e dunque esiste una chimica e perfino una chimica-fisica delle feci, che però non credo i chimici prendano di solito in considerazione nei loro studi, contravvenenendo ai saggi consigli di Primo Levi. Tenete presente che esiste però una letteratura significativa sul tema della composizione delle feci ma una assai più scarsa sulla dinamica della loro formazione, un soggetto forse spiacevole, ma penso molto interessante e con potenziali ricadute tecniche, mediche ed ingegneristiche (a titolo di esempio una volta fui coinvolto nello studio dei meccanismi per i quali è difficile pulire per bene con metodi automatici le superfici dei gabinetti pubblici, tema non peregrino se fate un viaggio chessò in auto, e vi assicuro che la ragione è perfettamente legata alle proprietà di superficie dei materiali ceramici ma anche alla dinamica dei liquidi, in particolare alla cosiddetta no-slip hypothesis, ma questa è un’altra storia).

Da leggere: https://it.wikipedia.org/wiki/Bristol_stool_scale

https://en.wikipedia.org/wiki/Human_feces