大象鼻子就是生物學上的一個奇跡,還有什麼是它做不到的?

 

大千世界,無奇不有,芸芸眾生,眾口難調

文/天空之城團隊

 

地球上的動物有千萬種,這其中大象絕對是最知名的動物之一。大象之所以聞名於世,離不開一個「最」字。

比如它們是現存最大的陸地動物,擁有著陸地上最大的大腦(有研究人員認為它們可能永遠不會忘記任何事),大象還有著陸地動物中最長的牙齒(象牙),以及地球上最大的耳朵,最長的鼻子等等。

而關於大象鼻子的最新的研究成果顯示,它們的鼻子堪稱生物學上的一個奇跡,甚至讓人們產生這樣的感慨:「還有什麼是大象鼻子做不到的」?

大象的鼻子沒有任何關節或骨頭,象鼻是由純肌肉構成的附屬物,既能將樹木連根拔起(能舉起 350 公斤左右重物),又能小心翼翼地採摘單個樹葉,而且嗅覺比警犬還靈敏。

大象使用鼻子的方式多種多樣:用它來呼吸、觸摸、抓握、飲水、儲存水和噴水等,大象也通過它吹響「號角」來進行交流,象鼻能發出約110分貝左右聲音,可以在數公里外聽到。

大象的鼻子就像一個多用的肌肉工具,甚至能利用鼻子的吸力抓取食物,這一行為在2021年6月以前一直被認為是魚類所獨有的,而現在大象成為了陸地上唯一已知的掌握這一能力的動物。

儘管大象在兒童書籍和自然紀錄片中無處不在,但關於大象鼻子的生物力學的科學知識仍有許多空白。

2021年6月一項關於大象鼻子的新研究成果在填補了一些這方面空白的同時,還顛覆了一些人對大象鼻子的認知,比如在喝水時,大象的鼻子並不像一根吸管那麼簡單。

其實大象的鼻子並非如人們直觀看到的那麼簡單,它的很多功能可能都被我們低估了!

在關於大象鼻子功能的實驗研究中,研究人員採集了成年大象抓取不同種類食物的過程。

當研究人員將許多甘藍切成的小方塊放到大象面前時,大象會用鼻子把它們吸起來吃。

而當把比較大的甘藍塊兒或者數量比較少的甘藍塊兒放到大象面前時,大象會用它鼻子最前端的兩個相對的「手指」(手指狀的延伸部分)去抓它們。

而且在大象面對成堆的麥麩時,它們會用鼻子尖端的「手指」去抓而不是吸,很明顯大象知道這樣做可以避免吸入細顆粒。

在實驗研究中,當大象面對研究人員擺在桌上的極具挑戰性的食物——一塊玉米餅時,你猜猜大象是怎麼做的?

儘管平放在實驗臺上的玉米餅片很薄,易碎,而且表面光滑很難抓取,但大象出乎意料地選擇了得到這塊玉米餅的最佳方案:用鼻子先把玉米餅吸起來,然後用「手指」抓住那塊完整的玉米餅。

更曾有人證實過大象甚至能撿起地上的花生,然後給花生剝殼,把殼扔掉,然後吃掉果仁……就這靈活性,似乎一點也不輸於靈長類動物!

咱們再來看看大象鼻子的另一個神奇之處。研究人員利用一種非侵入性超聲波探頭發現大象可以擴大鼻孔,這一發現令研究人員驚訝不已!

超聲波顯示大象能夠以近 30% 的半徑擴張它們的鼻孔,每個鼻孔的可用容量從最初的5升增加了64%!

與此同時,研究人員還發現大象不但會用鼻子儲存飲用水,還會有意識地通過鼻子冷卻水。

另外,通過測量發現經過象鼻的水流達到了平均約每秒3.7升,相當於24個淋浴噴頭同時湧出的水量。

根據大象吸水的數量和速度,研究人員測算出通過大象狹窄鼻孔的氣流有時可以達到每秒150米,比人類打噴嚏噴出的氣流速度快了30多倍。

大象的鼻子之所以能夠如此功能強大,主要是因為其上包含了約150000個獨立的肌肉神經束,這些複雜的肌肉組織和無關節結構,造就了象鼻運動的多樣性、複雜性和精確性。

我們人類之所以研究動物身上潛在的各種神奇功能,則是為了著眼於將這些發現應用於人類的工程問題上。

比如關於象鼻的研究成果,就可能會在科學技術上得到有用的應用,甚至改善機器人技術。

目前大象的鼻子和章魚的腕足等動物的附屬物,已經激發了軟體機器人技術的創新,這是一個新興的領域,它依賴於無縫柔韌性的設計,但現在的機器人仍然很難做到如這些動物一樣。

目前工程師們已經設計出了類似大象鼻子的機器人設備,2021年6月的新發現很可能會讓這些設備發生更瘋狂的「進化」,因為你永遠不知道來自生物的靈感會把我們的人類科技引向何方。

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