大象鼻子的惊人能力

作者: 窗敲雨

来源: 果壳

发布日期: 2021-06-14

本文详细描述了非洲象Kelly在亚特兰大动物园面对陌生食物挑战时的表现,揭示了大象鼻子的强大吸力和灵活性,以及其在抓取食物时的独特策略。

在亚特兰大动物园,一只名叫Kelly的雌性非洲象正面对着奇怪食物的挑战。面前的平台上摆着从未见过的陌生食物:它圆圆的、薄薄的,闻起来似乎有点香——那是一块墨西哥薄脆饼。仅有0.5毫米厚的脆饼贴在光滑的表面上,很难拾起,而且稍一用力就会弄碎,这应该是Kelly见过最难对付的食物。出人意料的是,Kelly首次尝试就完成了这个高难挑战。它将脆饼毫发无损地抓起塞进嘴里,整个过程只用了3秒时间。

她是怎么做到的?答案是依靠象鼻强大的吸力。Kelly是一项科学研究的被试,研究者们希望通过她深入了解大象鼻子的出色能力。平时,非洲象要利用鼻子抓取草、叶子、水果、树皮等各种食物。而这项研究发现,当抓取遇到困难时,大象们还会动用自己的吸力来吸取食物。这种通过气流进行抓取的能力在陆生哺乳动物中十分罕见。研究中,人们为Kelly设置了各种各样的食物挑战,例如一系列数量、尺寸不同的食物小方块。

结果显示,当面对个头较大、数量较少的食物方块时,大象会控制象鼻前段,像一只手一样抓起食物。而如果食物块尺寸小、数量多,很难“一把抓住”时,大象就会猛吸一口气,把食物收集到鼻子中。不过,如果是麸皮这样颗粒非常小的食物,大象又会放弃吸取,转回抓取的方式进食。这种选择一方面提高了进食效率,另外一方面可以帮助大象避免吸入颗粒异物。

象鼻的吸力究竟有多大?结合对象鼻吸水过程的测量,研究者对此进行了计算。结果显示,大象吸水的速度可以达到每秒3.7升,这流量相当于同时打开了24个淋浴喷头,或者20个马桶同时冲水。而在它们吸气时,气流的瞬时速度可达50米/秒——这几乎是人打喷嚏时气流速度的30倍。

大象的强大吸力不只靠肺活量,象鼻的结构特征也很重要。象鼻不是一根固定不变的“吸管”,在吸取液体时它可以迅速扩张:鼻孔半径扩张可达30%,鼻腔容积最多能够扩大64%。可扩张的鼻孔不仅能存下更多水,也能帮助气流加速,为吸取难抓食物提供有利条件。

不仅如此,大象的鼻腔内壁也与其他动物不同。论文共同第一作者、中山大学吴嘉宁告诉果壳,他们分析了大象鼻腔内部的构造,并将它与其他多种哺乳动物进行对比——比较对象甚至还包括吴嘉宁自己的鼻孔。观察显示,大多数哺乳动物鼻道内部是粗糙甚至有鼻毛的,而大象的鼻道则格外光滑。这样一来,气流在鼻腔中畅通无阻,就更容易形成足够大的负压,方便吸取各种东西。

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