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云南象群是如何靠象鼻横扫4吨美味的?

前瞻网    2021-06-02 16:55

 

云南象群是如何靠象鼻横扫4吨美味的?

31日傍晚,云南象群到达了云南玉溪预先设置好的投食点,在近8小时的时间里,对应急人员放置的近4吨食物开始了一通“清扫”。象群在“吃饱喝足”之后,成功被诱导进入了人烟稀少的林区。

15头亚洲野象,在8小时狂吃了4吨食物!大象到底是如何通过象鼻来操纵食物的?背后其实有着不少物理学知识。

佐治亚理工学院的新研究发现,大象扩张鼻孔是为了在它们的象鼻中创造更多的空间,使它们能够储存多达9升的水。它们还可以每秒吸食三升水——这一速度比人类打喷嚏(每秒150米/每小时330英里)快50倍。该研究发表在《皇家学会界面杂志》上。

虽然章鱼使用水柱来移动,弓箭鱼在水面上射水来捕捉昆虫,但佐治亚理工学院的研究人员发现,大象是唯一能够在陆地和水下使用吸力的动物。

云南象群是如何靠象鼻横扫4吨美味的?

领导这项研究的佐治亚理工学院机械工程系博士生安德鲁·舒尔茨说:“一头大象每天要在18个小时的进食时间里,吃大约400磅(362斤)的食物,但我们对它们如何利用象鼻拾取轻量级的食物和水知之甚少。”事实证明,象鼻就像行李箱一样,在必要时能够膨胀。

舒尔茨和佐治亚理工学院的团队与亚特兰大动物园的兽医合作,研究大象吃各种食物的情况。例如,对于大的芜菁甘蓝方块,动物会抓住并收集它们。它吸起较小的方块,并发出响亮的吸尘声,或像人啜饮面条的声音,然后将蔬菜转移到它的嘴里。

为了了解更多关于吸力的信息,研究人员给大象一片薯片,并测量施加的力。有时,动物压住薯片并吸气,将薯片悬挂在象鼻的顶端而不折断。这类似于一个人把一张纸吸到嘴里。其他时候,大象从远处施加吸力,将薯片吸引到其象鼻的边缘。

云南象群是如何靠象鼻横扫4吨美味的?

研究人员表示,大象使用它的象鼻就像一把瑞士军刀。“它可以探测气味并抓住东西。其他时候,它像吹叶机一样把物体吹走,或者像真空吸尘器一样把它们嗅进去。”

通过观察大象从一个水族箱中吸入液体,该团队能够对持续时间进行计时,并测量体积。在短短1.5秒内,大象的象鼻吸走了3.7升的液体,相当于20个厕所同时冲水。

一个超声波探头被用来测量象鼻壁,看象鼻的内部肌肉如何工作。通过收缩这些肌肉,动物将其鼻孔扩张到30%。这降低了壁的厚度,使鼻腔容积扩大了64%。

根据所施加的压力,舒尔茨和该团队认为,大象吸气的速度与日本300英里/小时的子弹列车相当。

舒尔茨说,这些独特的特性在软体机器人和保护工作中都有应用。

“通过研究象鼻肌肉运动背后的力学和物理学,我们可以应用其吸力和抓力的物理机制来寻找制造机器人的新方法。”舒尔茨说,“与此同时,由于偷猎和栖息地的丧失,非洲大象现在被列为濒危物种。它的象鼻使它成为研究的独特物种。通过更多地了解它们,我们可以学习如何更好地保护野外的大象。”

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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