Trucurile recent recunoscute îi ajută pe elefanți să absoarbă cantități uriașe de apă

Indiferent dacă este sau nu posibil să-i înveți unui elefant vechi trucuri noi, un pahiderm de 34 de ani de la Grădina Zoologică din Atlanta i-a învățat recent pe cercetători câteva lucruri despre modul în care elefanții aspiră hrana și apă cu trunchiurile lor.

În primul rând, un elefant nu își folosește trunchiul ca un simplu pai. De asemenea, își poate dilata nările pentru a-și spori capacitatea de transport a trunchiului în timp ce pufnește apă, raportează cercetătorii online pe 2 iunie în Journal of the Royal Society Interface. Și asta înseamnă că este nevoie de mai puține pufnii decât era de așteptat pentru a se aproviziona cu apa pe care o folosesc pentru a bea și a se arunca.

Descoperirea surpriză a venit datorită măsurătorilor detaliate în timpul hrănirii, spune Andrew Schulz, inginer mecanic la Georgia Tech din Atlanta. În afară de creaturile acvatice, nu multe animale, altele decât elefanții, folosesc un tip de hrănire cu aspirație care nu depinde doar de puterea plămânilor.

Elefanții sunt singurele animale terestre vii care au dezvoltat un apendice lung și dezosat, precum un trunchi, spune Schulz. Un sept care se întinde pe lungimea trunchiului îl desparte în două nări. Dar cunoștințele detaliate despre ceea ce se întâmplă în interiorul acelei structuri musculare în timpul hrănirii au lipsit foarte mult. Așa că Schulz și colegii săi au lucrat cu îngrijitorii grădinii zoologice din Atlanta pentru a arunca o privire.

Trompa unui elefant este emblematică. Dar înțelegerea a ceea ce se întâmplă în interiorul acelei structuri musculare în timpul hrănirii a lipsit foarte mult. Experimentele cu un pahiderm pacient de la Zoo Atlanta dezvăluie trucurile sale pentru inhalarea de orice, de la mici cuburi de rutabaga până la volume masive de apă.

Folosind ultrasunetele pentru a monitoriza ceea ce se întâmplă în interiorul trunchiului în timpul hrănirii, cercetătorii i-au pus sub control unul dintre elefanții africani ai grădinii zoologice în timpul verii anului 2018. În unele încercări, elefantul a pufnit în sus volume de apă, care în unele cazuri aveau tărâțe amestecate. în.

Spre surprinderea cercetătorilor, spune Schulz, ultrasunetele a arătat că volumul disponibil al fiecărei nari a crescut cu până la 64%, în creștere față de capacitatea inițială a trunchiului de aproximativ cinci litri (deși elefantul a folosit doar o mică parte din acest spațiu suplimentar). Debitul de apă prin portbagaj a fost în medie de aproximativ 3,7 litri pe secundă, sau echivalentul cantității de apă care se revarsă din 24 de capete de duș simultan.

O fotografie cu trei panouri arată vârful trunchiului unui elefant adulmecând semințele de chia la 0 secunde, 0,67 secunde și 1,33 secunde
Un strat de semințe de chia de-a lungul fundului unui recipient cu apă i-a ajutat pe cercetători să studieze cât de repede un elefant african aspiră apă în trunchiul ei.AK Schulz şi colab./J. Roy. Soc. Interfață 2021

În alte încercări, elefantului i s-au oferit cuburi mici de rutabaga de diferite dimensiuni. Când i s-au oferit doar câteva cuburi, elefantul le-a ridicat cu vârful prensil al trunchiului. Dar când i s-au oferit grămezi de cuburi, ea a trecut în modul vid. Aici, nările nu se extind, ci mai degrabă elefantul inspiră adânc pentru a aspira hrana.

Pe baza cantității și ratei de apă absorbită de elefant, cercetătorii au estimat că fluxul de aer prin nările înguste poate depăși uneori 150 de metri pe secundă – de peste 30 de ori mai repede decât strănutul uman, spune Schulz.

Structura internă a trunchiului unui elefant – cu excepția nărilor – este similară cu tentaculul unei caracatițe sau cu o limbă de mamifer, spune William Kier, biomecanic la Universitatea din Carolina de Nord din Chapel Hill, care nu a fost implicat în acest studiu. Musculatura complicată a trunchiului și lipsa articulațiilor „creează o mare diversitate, complexitate și precizie a mișcării”, spune el.

„Modul în care elefanții își folosesc trunchiul este destul de fascinant”, spune John Hutchinson, biomecanic la Royal Veterinary College din Hertfordshire, Anglia, care nu este implicat în acest studiu (SN: 16/11/15). Și, deși inginerii au proiectat deja dispozitive robotice bazate pe trunchiul unui elefant, noile descoperiri ale echipei ar putea produce modele și mai sălbatice, spune el. „Nu știi niciodată unde te va duce bioinspirația.”