
大象的鼻子有驚人的吸吮能力。圖片來源:Martin Harvey/Alamy
大象的長鼻子重100多公斤,它們(men) 被用來做各種各樣的事情:喝水、在植被中搜尋食物、在涉水時呼吸。強大的吸力可以幫助大象將水儲(chu) 存在鼻子裏。
為(wei) 更好地了解大象鼻子背後的機製,美國佐治亞(ya) 理工學院Andrew Schulz及同事在亞(ya) 特蘭(lan) 大動物園拍攝了一頭34歲雌性非洲象完成一係列測試的過程。他們(men) 發現,大象吸氣的速度比人類打噴嚏的速度要快近30倍。相關(guan) 研究結果日前發表於(yu) 《英國皇家學會(hui) 界麵雜誌》。
研究人員在一個(ge) 水箱裏裝滿了水,用於(yu) 測量大象用鼻子從(cong) 水箱裏吸水的時間,以及實驗後水箱中剩餘(yu) 的水量。隨後,研究人員計算出,大象吸水的速度相關(guan) 於(yu) 150米/秒的空氣速度。
“這大約是人類打噴嚏速度的30倍。”Schulz說,人類打噴嚏時,呼出空氣的速度為(wei) 每秒4.5米。
研究人員還通過測量一頭38歲非洲大象鼻子的內(nei) 部體(ti) 積,估計了其容量——這頭大象因為(wei) 醫療問題而被安樂(le) 死。研究人員發現,這頭大象鼻子的大小和重量與(yu) 亞(ya) 特蘭(lan) 大動物園的大象差不多。測量結果顯示,大象能夠吸入的水比其放鬆後的鼻腔體(ti) 積大得多。
研究人員利用超聲波成像技術觀察了大象鼻子內(nei) 部,發現象鼻進行吸入動作時,收縮肌將鼻孔擴大了30%,從(cong) 而使鼻腔體(ti) 積增加了64%。
“它們(men) 用這種機製吸水,並把水儲(chu) 存在鼻子裏,噴到身體(ti) 上降溫。” Schulz說。
皇家獸(shou) 醫學院John Hutchinson 表示,除了魚類,很少有脊椎動物會(hui) 這樣做。他說,考慮到大象是從(cong) 非常遙遠的水生祖先進化而來的,它們(men) 似乎已經把祖先的這種水生能力,利用在陸地覓食上。(辛雨)
相關(guan) 論文信息:
https://doi.org/10.1098/rsif.2021.0215
《中國科學報》 (2021-06-07 第2版 國際)