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 ?
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,
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.
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,
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,
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.
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,
ce système fournit rapidement notre urine au monde extérieur.