来自乔治亚理工学院的新研究发现，大象通过扩张鼻孔来增加鼻腔空间，使其能够储存多达九升的水。它们每秒还能吸起三升水——这个速度是人类打喷嚏速度的30倍（150米每秒/330英里每小时）。
乔治亚理工学院工程学院的研究旨在更好地理解大象如何利用鼻子移动和操控空气、水、食物和其他物体。他们还试图了解这些机制是否能激发创造更高效的机器人，这些机器人利用空气运动来抓取和移动物品。
尽管章鱼使用水流移动，射水鱼通过水面喷射水来捕捉昆虫，但乔治亚理工学院的研究人员发现，大象是唯一能在陆地和水中使用吸力的动物。
这项名为“大象的吸食行为”的研究发表在《皇家学会界面杂志》上。
乔治亚理工学院机械工程博士生安德鲁·舒尔茨（Andrew Schulz）领导了这项研究，他表示：“大象每天大约吃400磅的食物，但关于它们如何每天18小时使用鼻子捡起轻质食物和水，我们知之甚少。事实证明，它们的鼻子就像行李箱，能够在必要时扩展。”
舒尔茨和乔治亚理工学院团队与亚特兰大动物园的兽医合作，研究大象在吃各种食物时的行为。例如，对于较大的芜菁块，动物会抓住并收集它们。它会吸起较小的块，发出响亮的吸吮声，或者像人吸面条一样的声音，然后将蔬菜转移到嘴里。
为了了解更多关于吸力的信息，研究人员给大象一片玉米片并测量了施加的力。有时，动物会压住玉米片并吸气，将玉米片悬挂在鼻尖而不破裂。这类似于一个人将纸片吸入嘴里。其他时候，大象从远处施加吸力，将玉米片吸到鼻子的边缘。
舒尔茨的导师、乔治亚理工学院乔治·W·伍德拉夫机械工程学院教授大卫·胡（David Hu）说：“大象使用它的鼻子就像瑞士军刀。它可以检测气味并抓住东西。其他时候，它像吹叶机一样吹走物体，或者像吸尘器一样吸入它们。”
通过观察大象从水族箱中吸入液体，团队能够计时并测量体积。在短短1.5秒内，鼻子吸入了3.7升，相当于20个马桶同时冲水的量。
研究人员使用超声波探头测量鼻壁并观察鼻子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%。这减少了壁厚并使鼻腔体积增加了64%。
舒尔茨说：“起初这没有意义：大象的鼻腔相对较小，但它吸入的水比应有的多。直到我们看到超声图像并观察到鼻孔的扩张，我们才意识到它们是如何做到的。空气使壁打开，动物可以储存比我们最初估计的更多的水。”
基于施加的压力，舒尔茨和团队建议大象吸入的速度与日本的300英里每小时子弹列车相当。
舒尔茨表示，这些独特的特征在软体机器人和保护工作中具有应用价值。
他说：“通过研究鼻子肌肉运动的机制和物理学，我们可以应用物理机制——吸力和抓取的组合——来寻找构建机器人的新方法。同时，非洲象现在因偷猎和栖息地丧失而被列为濒危物种。它们的鼻子使它们成为独特的研究物种。通过更多地了解它们，我们可以学习如何在野外更好地保护大象。”