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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(qiáng)大的吸力可以幫助大象將水儲存在鼻子里。
為更好地了解大象鼻子背后的機(jī)制,美國佐治亞理工學(xué)院Andrew Schulz及同事在亞特蘭大動物園拍攝了一頭34歲雌性非洲象完成一系列測試的過程。他們發(fā)現(xiàn),大象吸氣的速度比人類打噴嚏的速度要快近30倍。相關(guān)研究結(jié)果日前發(fā)表于《英國皇家學(xué)會界面雜志》。
研究人員在一個水箱里裝滿了水,用于測量大象用鼻子從水箱里吸水的時間,以及實(shí)驗(yàn)后水箱中剩余的水量。隨后,研究人員計(jì)算出,大象吸水的速度相關(guān)于150米/秒的空氣速度。
“這大約是人類打噴嚏速度的30倍?!盨chulz說,人類打噴嚏時,呼出空氣的速度為每秒4.5米。
研究人員還通過測量一頭38歲非洲大象鼻子的內(nèi)部體積,估計(jì)了其容量——這頭大象因?yàn)獒t(yī)療問題而被安樂死。研究人員發(fā)現(xiàn),這頭大象鼻子的大小和重量與亞特蘭大動物園的大象差不多。測量結(jié)果顯示,大象能夠吸入的水比其放松后的鼻腔體積大得多。
研究人員利用超聲波成像技術(shù)觀察了大象鼻子內(nèi)部,發(fā)現(xiàn)象鼻進(jìn)行吸入動作時,收縮肌將鼻孔擴(kuò)大了30%,從而使鼻腔體積增加了64%。
“它們用這種機(jī)制吸水,并把水儲存在鼻子里,噴到身體上降溫。” Schulz說。
皇家獸醫(yī)學(xué)院John Hutchinson 表示,除了魚類,很少有脊椎動物會這樣做。他說,考慮到大象是從非常遙遠(yuǎn)的水生祖先進(jìn)化而來的,它們似乎已經(jīng)把祖先的這種水生能力,利用在陸地覓食上。(辛雨)
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1098/rsif.2021.0215
《中國科學(xué)報(bào)》 (2021-06-07 第2版 國際)