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。

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。

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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