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吸水速度相當於24個淋浴噴頭!還有什麼是大象鼻子做不到的?

2021年06月20日 8:17 PDF版 分享轉發

,一隻名叫Kelly的雌性正面對著奇怪食物的挑戰。

面前的平台上擺著從未見過的陌生食物:它圓圓的、薄薄的,聞起來似乎有點香——那是一塊薄脆餅。僅有0.5毫米厚的脆餅貼在光滑的表面上,很難拾起,而且稍一用力就會弄碎,這應該是Kelly見過最難對付的食物。

出人意料的是,Kelly首次嘗試就完成了這個高難挑戰。它將脆餅毫髮無損地抓起塞進嘴裏,整個過程只用了3秒時間。

抓不起來?沒有的事|研究者提供

她是怎麼做到的?答案是依靠象鼻強大的吸力。

食物太難抓?用吸就可以

Kelly是一項科學研究的被試,研究者們希望通過她深入了解鼻子的出色能力[1]。

平時,非洲象要利用鼻子抓取草、葉子、水果、樹皮等各種食物。而這項研究發現,當抓取遇到困難時,大象們還會動用自己的吸力來吸取食物。這種通過氣流進行抓取的能力在陸生中十分罕見。

非洲象Kelly| Zoo Atlanta

研究中,人們為Kelly設置了各種各樣的食物挑戰,例如一系列數量、尺寸不同的食物小方塊。結果顯示,當面對個頭較大、數量較少的食物方塊時,大象會控制象鼻前段,像一隻手一樣抓起食物。而如果食物塊尺寸小、數量多,很難「一把抓住」時,大象就會猛吸一口氣,把食物收集到鼻子中。不過,如果是麩皮這樣顆粒非常小的食物,大象又會放棄吸取,轉回抓取的方式進食。這種選擇一方面提高了進食效率,另外一方面可以幫助大象避免吸入顆粒異物。

食物小塊又太多?用吸力一網打盡|研究者提供

而即使是薄脆餅這樣輕薄易碎而又陌生的食物,大象依然可以通過吸取順利完成取食。高速視頻顯示,象鼻首先用吸氣的方式將薄餅提起,然後再將它抓牢。

吸得快,裝得多

象鼻的吸力究竟有多大?結合對象鼻吸水過程的測量,研究者對此進行了計算。

結果顯示,大象吸水的速度可以達到每秒3.7升,這流量相當於同時打開了24個淋浴噴頭,或者20個馬桶同時沖水。而在它們吸氣時,氣流的瞬時速度可達50米/秒——這幾乎是人打噴嚏時氣流速度的30倍。

象鼻吸水。水中加入了用來顯示水流的|研究者提供

大象的強大吸力不只靠肺活量,象鼻的結構特徵也很重要。象鼻不是一根固定不變的「吸管」,在吸取液體時它可以迅速擴張:鼻孔半徑擴張可達30%,鼻腔容積最多能夠擴大64%。可擴張的鼻孔不僅能存下更多水,也能幫助氣流加速,為吸取難抓食物提供有利條件。

通過超聲成像,研究者分析了大象鼻孔的擴張能力|論文截圖

不僅如此,大象的鼻腔內壁也與其他動物不同。論文共同第一作者、吳嘉寧告訴果殼,他們分析了大象鼻腔內部的構造,並將它與其他多種哺乳動物進行對比——比較對象甚至還包括吳嘉寧自己的鼻孔。觀察顯示,大多數哺乳動物鼻道內部是粗糙甚至有鼻毛的,而大象的鼻道則格外光滑。這樣一來,氣流在鼻腔中暢通無阻,就更容易形成足夠大的負壓,方便吸取各種東西。

來源:果殼網

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