Tudomány

Elefántok: Van valami, amit nem tudnak megtenni?

Az elefánt törzse a biológia csodája. Az ízületek és csontok nélkül a törzs tiszta izomzatból készült függelék, amely képes a fák kibogozására és az egyes levelek gyömbéres leszaggatására, valamint a bomba szimatoló kutyáinál is erősebb szaglásával büszkélkedhet.

Az elefántok különböző módon használják a csomagtartóikat. Vizet isznak, tárolnak és permeteznek, és a kommunikációhoz levegőt is fújnak rajta – 110 decibeles fújtatójuk mérföldeken keresztül hallható.

– Olyan, mint egy izmos, többfunkciós eszköz – mondta Andrew Schulz, a grúziai Műszaki Intézet gépészmérnöki doktorandusa.

Ban ben a The Journal of the Royal Society Interface című folyóiratban szerdán megjelent tanulmány, Schulz úr és munkatársai arról számoltak be, hogy az elefántok hogyan használhatják a csomagtartóikat még egy funkcióra: a szívás alkalmazása az étel megragadására, amely viselkedésről korábban azt gondolták, hogy kizárólag a halakra vonatkozik.

A gyermekkönyvekben és a természetdokumentumokban található elefántok mindenütt jelenléte ellenére számos törés van a törzsük biomechanikájával kapcsolatos tudományos ismeretek terén, amelyeket az új tanulmány segít kitölteni. Például az elefánt törzs anatómiájának legfrissebb részletes leírása a kézzel rajzolt monográfia amelyet 1908-ban tettek közzé, mondta Schulz úr.

A közhiedelemmel ellentétben a csomagtartó nem szívószálként viselkedik.

“Amit tesznek, az az, hogy vizet isznak a csomagtartójukba, és tárolják azt” – mondta Schulz úr. – Tehát az elefánt törzse valójában olyan, mint egy csomagtartó.

Schulz úr a kutatását befejezte David Hu laboratóriuma, amely azt vizsgálja, hogy az állatok hogyan mozognak és működnek szemmel a felfedezések emberi mérnöki problémák felé történő alkalmazása felé. Szerinte az elefántok anatómiájának rossz oka az, hogy nehéz velük dolgozni.

– Nagyon erősek; sokan alábecsülik erejüket ”- mondta. “És kísérleteket végeztünk az állatkertben, ahol szó szerint megtörték a beállításokat.”

Szoros együttműködés az állattartókkal a Állatkert Atlanta, a kutatók videofelvételeket készítettek arról, hogy Kelly, egy 34 éves afrikai elefánt nő, aki több mint 7400 fontot nyomott, különféle ételeket ragadott meg. Amikor az elefánt sok apró kocka kocka elé került, levegőt szívott a csomagtartóján keresztül, hogy felszívja őket, hogy felvegye őket. De ha a rutabaga kocka nagyobb volt, vagy kevés volt, Kelly ehelyett inkább csomagtartójának két ellentétes „ujját” használta, hogy megragadja őket. Az elefánt a csomagtartójának ujjaival is korpacsetákat ragadott, feltehetően a finom szemcsék belélegzésének elkerülése érdekében.

Szívó takarmányozásra azonban szükség volt, amikor Kelly szembesült a kutatók által az asztalra terjesztett legnagyobb kihívással: egyetlen tortilla chip.

Noha a tortilla chip vékony, törékeny és nehezen volt megfogható egy sima felületen, Kelly szívással tudta felemelni és megragadni a chipet anélkül, hogy elszakította volna.

Úgy tűnik, hogy az elefánt szívóerejének titka a nagy orrlyukakban és a speciális légzőrendszerben rejlik. Nem invazív ultrahangos szonda segítségével a kutatók azt találták, hogy az elefánt lenyűgöző 64 százalékkal kitágíthatja az orrát és növelheti az orr térfogatát, miközben korpával sűrűsített vizet szív fel, és közel hat liter folyadékot képes tárolni a csomagtartójában. Miután megmérték, hogy az elefánt milyen gyorsan használhatja a csomagtartóját a víz felszívására, a kutatók kiszámították, hogy az elefánt orra másodpercenként meghaladó 490 láb / másodperc sebességgel képes belélegezni, vagyis csaknem 30-szor olyan gyors, mint az ember, hogy tüsszenthet a mieinkből.

Míg a halak képesek a szívás használatára, Schulz úr azt mondta, hogy az elefánt tűnik az egyetlen olyan állatnak a szárazföldön, amely „folyadékkezeléssel sajátított el, mind a víz alatt, mind a víz felett”.

Például az elefántok a csomagtartójuk segítségével sürgősségi vízkészleteket tárolnak mind ivás, mind hűtés céljából.

– Tehát nem akarja ezt porral feltölteni. És azt sem, hogy levelekkel és holmikkal töltsd meg – mondta Dr. Garstang. Az afrikai elefántok naponta több mint 440 font növényzetet is megesznek azzal, hogy egyenként levélcsomókat ragadnak meg, mielőtt a szájukba töltik őket, ami hatékonyabb lenne, mint az egyes levelek átadása.

Ennek ellenére elmondta, hogy az új tanulmánynak hasznos technológiai alkalmazásai lehetnek a robotika fejlesztésére. Az állatok mellékletei, mint az elefántok törzsei és polip karok már inspirálták a puha robotika újdonságait, egy olyan kialakulóban lévő területet, amely az ízület nélküli rugalmasság kialakításától függ. Ez a kutatás megmutatja, hogy az elefántok hogyan “mozgatják a levegőt és a vizet is, hogy elősegítsék a különböző tárgyak manipulálását”, ezt a teljesítményt a robotok még mindig nehezen teljesítik – mondta Schulz úr.

Az elefántok biológiájának részletesebb tanulmányai javíthatják a két afrikai elefántfaj védelmi erőfeszítéseit is, amelyek az a veszély, hogy örökre eltűnik a vadonban az élőhelyek elvesztése és orvvadászat miatt. A szavanna elefántok veszélyeztetettek, míg az erdei elefántok kritikusan veszélyeztetettek, számuk az elmúlt három évtizedben több mint 86 százalékkal csökkent. Az orvvadászok és csapdáik elefántjainak sok sérülése magában foglalja a csomagtartót, így annak jobb megértése elősegítheti a sebesült állatok gyógyulását.

“Azt remélem, hogy az emberek el tudják olvasni ezt, inspirálódhatnak az elefántokkal való együttműködésre, és inspirálódhatnak arra, hogy hatással legyenek természetvédelmükre” – mondta Schulz úr.