A cat’s bladder can only store a golf ball’s worth of urine. For humans, it’s a coffee mug and for elephants, a kitchen trash can. An elephant’s bladder is 400 times the size of a cat’s, but it doesn’t take an elephant 400 times longer to pee. So, how does this work?
La vessie d'un chat ne peut stocker que le volume d'une balle de golf. Pour les humains, c'est une tasse à café et les éléphants, une poubelle de cuisine. La vessie d'un éléphant est 400 fois plus grande que celle d'un chat, mais il ne faut pas à un éléphant 400 fois plus longtemps pour faire pipi. Alors, comment ça marche ?
The answer lies in what scientists call the “Other Golden Rule.” It applies to mammals, which pee out some of their wastes in a yellowy liquid. Other classes of animals use different systems and methods to excrete waste. The Rule describes how urinary organs and forces change with body size, enabling a range of mammals to achieve similarly rapid relief.
La réponse est ce que les scientifiques appellent « l'Autre Règle d'Or » qui s'applique aux mammifères qui évacuent leurs déchets dans un liquide jaunâtre. D'autres animaux utilisent d'autres systèmes d'élimination des déchets. La règle décrit comment les organes urinaires et les forces changent avec la taille du corps,
There are two main factors contributing to urination speed: bladder pressure and gravity. Bladder pressure is created when mammals contract their muscles to squeeze urine out. This pressure is equal to the applied muscular force per unit area but, since these factors scale proportionally, bladder pressure doesn’t actually change much depending on body size. Meanwhile, the effects of gravity do vary across species.
permettant à toute une série de mammifères d'obtenir un soulagement aussi rapide. Il y a deux facteurs principaux contribuant à la rapidité de la miction : pression de la vessie et gravité. La pression de la vessie se crée lorsque les mammifères contractent leurs muscles pour expulser l'urine. Cette pression est égale à la force musculaire par unité de surface mais, puisque ces facteurs s'échelonnent proportionnellement, la pression de la vessie change peu en fonction de la taille du corps.
Mammals have a pipe-like organ called the urethra that transports urine from a higher elevation to a lower one— specifically, from the bladder down to where urine exits the body. In doing so, the urethra harnesses the power of Torricelli’s Law, which states that flow rate increases with container height. Take these two containers holding the same volume of liquid. When identically punctured at the bottom, the vertical container drains nearly twice as fast. This is because the water’s falling from a greater elevation difference. By transporting urine from high to low, the urethra has a similar effect. The urethra is probably not perfectly vertical, so its length doesn’t tell us exactly how far the urine falls. However, it’s a good approximation. The urethra’s diameter also affects flow rate. When that vertical container’s exit hole has a larger diameter, the water drains out even faster.
Cependant, les effets de la gravité varient d'une espèce à l'autre. Les mammifères ont un tuyau en forme de tuyau appelé l'urètre qui transporte l'urine d'une altitude plus élevée à une altitude plus basse, plus précisément : de la vessie jusqu'à l'endroit où l'urine sort du corps. Ce faisant, l'urètre exploite le pouvoir de la loi de Torricelli, qui indique que le débit augmente avec la hauteur du récipient. Prenez ces deux récipients contenant le même volume de liquide. Lorsque le fond est percé à l'identique, le récipient vertical s'écoule presque deux fois plus vite. C'est parce que l'eau tombe d'une plus grande différence d'altitude. En transportant l'urine d'une altitude plus élevée à une altitude plus basse, l'urètre a un effet similaire. L'urètre n'est probablement pas parfaitement vertical, sa longueur n'est donc pas exactement la distance à laquelle l'urine tombe. Cependant, c'est une bonne approximation. Le diamètre de l'urètre affecte également le débit. Lorsque le trou de sortie de ce récipient vertical a un diamètre plus important,
The length and diameter of an animal’s urethra varies depending on its species and whether it has a penis or vagina. For example, a female elephant has a meter-long urethra with a thirty-five millimeter diameter. A person with a vagina has a urethra that is more than 20 times shorter and 5 times thinner. The elephant’s longer, wider urethra is what allows it to urinate for a comparable amount of time as a human. Indeed, if an elephant had the urethra of a housecat, it might take it about 2 hours to drain its bladder.
l'eau s'écoule encore plus vite. La longueur et le diamètre de l'urètre d'un animal varie selon son espèce et si il a un pénis ou un vagin. Par exemple, un éléphant femelle possède un urètre d'un mètre de long avec un diamètre de trente-cinq millimètres. Un humain avec un vagin a un urètre qui est plus de 20 fois plus court et 5 fois plus mince. L'urètre de l'éléphant est plus long et plus large, ce qui lui permet d'uriner pour un temps comparable à celui d'un humain. En effet, si un éléphant avait l'urètre d'un chat domestique,
It’s hypothesized that the Other Golden Rule is conserved because quicker pees may both reduce vulnerability to predators and flush out disease-causing pathogens. But the Rule has limitations. It’s only been shown to apply to non-aquatic mammals. And the Rule doesn’t apply to mammals under three kilograms. They actually pee in droplets, not continuous streams, because surface tension breaks up their tiny jets of urine.
cela pourrait prendre environ deux heures pour vider sa vessie. L'hypothèse est que l'Autre Règle d'Or est préservée parce que les pipis rapides peuvent à la fois réduire la vulnérabilité aux prédateurs et éliminer les agents pathogènes. Mais la règle a ses limites. Il a seulement été démontré qu'elle s'applique aux mammifères non aquatiques. Et la règle ne s'applique pas aux mammifères de moins de trois kilogrammes. Ils font pipi en fait en gouttelettes, et non en flux continus, parce que la tension de surface brise leurs minuscules jets d'urine.
Even within non-aquatic mammals above three kilograms, different behaviors disrupt the Other Golden Rule. Male dogs don’t always fully empty their bladders and will instead tinkle in short spurts to mark their territory. Male pandas sometimes pee in handstands, marking bark higher up on trees in order to broadcast their scent to potential mates. Handstand pees take longer because urine must work against gravity. Underwater pees are also lengthier because the external water pressure counteracts the internal forces resulting from elevation difference. Whether it’s with the intensity of a fire hydrant or a squirt gun, this system swiftly delivers our urine to the outside world.
Même chez les mammifères non aquatiques au-dessus de trois kilogrammes, différents comportements perturbent l'Autre Règle d'Or. Les chiens mâles ne vident pas toujours totalement leur vessie et vont plutôt le faire avec de rapides jets pour marquer leur territoire. Les pandas mâles font parfois pipi en poirier pour marquer l'écorce plus haute sur les arbres afin de diffuser leur parfum à des partenaires potentiels. Les pipis en poirier sont plus longs parce que l'urine va contre la gravité. Les pipis sous-marins sont également plus longs parce que la pression de l'eau extérieure s'oppose aux forces internes résultant de la différence d'altitude. Que ce soit avec l'intensité d'une bouche à incendie ou d'un pistolet à eau,