是否有可能教一头老象新的技巧,亚特兰大动物园的一头34岁的厚皮动物最近教会了研究人员一两件关于大象如何用鼻子吸食食物和水的事情。
一方面,大象不会把它的鼻子当作一根简单的稻草。研究人员在6月2日的英国皇家学会界面杂志在线版上报告说,它还可以扩张鼻孔以提高鼻孔的承载能力,同时吸水。这意味着它们需要比预期更少的鼻息来储存它们用来饮用和冲洗自己的水。
亚特兰大佐治亚理工学院的机械工程师安德鲁·舒尔茨(AndrewSchulz)说,这一令人惊讶的发现来自喂食期间的详细测量。除了水生生物,除了大象之外,没有多少动物使用不依赖肺力的吸食方式。
Schulz说,大象是唯一进化出长而无骨的附肢(如躯干)的现存陆地动物。一个延伸躯干长度的隔膜将它分成两个鼻孔。但是,对于进食过程中肌肉结构内部发生的情况的详细了解一直非常缺乏。因此,舒尔茨和他的同事与亚特兰大动物园的饲养员一起进行了窥视。
大象的鼻子是标志性的。但是,人们非常缺乏对进食过程中肌肉结构内部发生的情况的了解。在亚特兰大动物园对一只有耐心的厚皮动物进行的实验揭示了它吸入各种东西的技巧,从小块的芜菁甘蓝到大量的水。
研究人员在2018年夏天使用超声波监测进食期间躯干内发生的情况,让动物园的一头非洲象完成了她的步伐。在一些试验中,大象吸食了大量的水,在某些情况下,这些水混合了麸皮在。
舒尔茨说,令研究人员吃惊的是,超声波显示每个鼻孔的可用体积膨胀了64%,高于鼻子原来约5升的容量(尽管大象只使用了这个额外空间的一小部分)。通过后备箱的水流速度平均约为每秒3.7升,相当于24个淋浴喷头同时喷出的水量。
在其他试验中,大象被提供了各种大小的小块芜菁甘蓝。当只提供几个立方体时,大象用象鼻的可抓取的尖端将它们捡起来。但是当提供成堆的立方体时,她切换到真空模式。在这里,鼻孔不会张开,而是大象会深吸一口气吸食食物。
舒尔茨说,根据大象吸入的水量和速度,研究人员估计通过狭窄鼻孔的气流有时可以超过每秒150米——是人类打喷嚏速度的30多倍。
北卡罗来纳大学教堂山分校的生物力学家WilliamKier(未参与这项研究)说,大象鼻子的内部结构(鼻孔除外)类似于章鱼的触手或哺乳动物的舌头。他说,躯干复杂的肌肉组织和缺乏关节“创造了运动的多样性、复杂性和精确性”。
“大象如何使用它们的鼻子非常有趣,”英国赫特福德郡皇家兽医学院的生物力学家约翰哈钦森说,他也没有参与这项研究(SN:11/16/15)。他说,尽管工程师们已经设计出基于大象鼻子的机器人设备,但该团队的新发现可能会产生更狂野的设计。“你永远不知道生物灵感会引向何方。”