ヒアドキュメントをパイプしてcatした場合の挙動について

Question

ファイルに保存した場合、どちらも連続したスペースを受け取るのですが、
パイプして cat した場合、連続したスペースが消えます

catコマンドを "" で囲むと消えません
"" で 囲んでも変数展開はされないようです

これらはどういった理由でそうなるのでしょうか。

# なぜ連続したスペースが1つになる
cat << 'EOF' | echo `cat`
a b  c   d    e     g
EOF
a b c d e g

# ダブルクォートで囲めば1つにならないみたい
cat << 'EOF' | echo "`cat`"
a b  c   d    e     g
EOF
a b  c   d    e     g

# なぜ変数展開されない
cat << 'EOF' | echo "`cat`"
a b  c   d    e     g $HOSTNAME
EOF

# ファイルに出力すればちゃんと連続になる
cat << 'EOF' > tmp.txt
a b  c   d    e     g
EOF
cat tmp.txt
a b  c   d    e     g

cat << 'EOF' > cat tmp.txt
a b  c   d    e     g
EOF
cat tmp.txt
a b  c   d    e     g

Answer 1

これは、echo a b c d e gを実行したのと同じです。

echoは、各オペランドを空白1つで区切って出力します。

オペランドを1つ、つまりecho "a b c d e g"を実行するのと同じにしたければ、ダブルクォートで囲んで、

cat << 'EOF' | echo "`cat`"
a b  c   d    e     g
EOF

です。