Біологія
Біологія

Слони підібрали їжу завдяки потужній силі всмоктування хобота

Американські біологи вперше показали, що слони можуть хапати їжу за допомогою втягування повітря хоботом. Досліди показали, що завдяки анатомічним особливостям ці тварини здатні вдихати зі швидкістю понад 150 метрів на секунду, що в 30 разів швидше за чхання в людей. Дослідження опубліковане в журналі Journal of the Royal Society Interface.

David Hu

Як виникла ідея дослідження?

Хобот наявний у багатьох тварин, але найвідомішими його власниками є слони, у яких він представлений видозміненими носом та верхньою губою. Для цих тварин стокілограмовий хобот виконує низку важливих функцій, через що його іноді порівнюють із руками в приматів. Так, за допомогою нього слони можуть зберігати воду, шукати їжу через густу рослинність, захищатися в конфліктах та комунікувати зі своїми родичами, жестикулюючи. Попри свої розміри, хобот дуже гнучкий та чутливий через відсутність у ньому кісток та суглобів і може захоплювати та підіймати дрібні предмети. Тому велетенські слони пристосовані харчуватися малою та легкою рослинністю, приміром, листям дерев та травами. Проте точно невідомо, які механізми забезпечують можливість такого великого органу маніпулювати маленькими об'єктами. Щоб краще зрозуміти біологію цих тварин, група науковців на чолі з інженерами Технологічного інституту Джорджії поспостерігали за слонами у зоопарку Атланти.

Як вивчали тварин?

Науковці особливо багато часу спостерігали за 34-річною африканською саванною слонихою (Loxodonta africana) Келлі. Вони провели серію експериментів, у яких 3 000-кілограмовій тварині пропонували підіймати за допомогою хобота різного розміру й форми їжу: від кубиків брукви та салату до крихких чипсів з тортильї. Також науковці дослідили, як відбувається процес всмоктування хоботом води із наповненого прозорого акваріума.

Усі свої досліди зі слонами науковці зафільмували. Відтак вони взялися до вимірювань розширення ніздрів під час втягування та величини сили всмоктування, зокрема за допомогою ультразвукового обстеження.

Що вдалося з'ясувати?

Аналіз результатів дав змогу дослідникам вперше показати, що слони використовують всмоктування для захоплення їжі. Таку здібність дотепер вважали притаманною лише водним хребетним, наприклад, рибам, але з'ясувалося, що й слонам вона дає змогу хапати маленькі й легкі об'єкти. У дослідах Келлі за допомогою втягування повітря хоботом підняла з поверхні плаский і крихкий чипс, навіть не розламавши його.

Досліди показали, що за цією особливістю слонів стоїть будова їхньої дихальної системи. Ніздрі тварин можуть розширюватися до 30 відсотків, що збільшує об'єм носової порожнини до 64 відсотків. Тому слони здатні вдихати, а разом із тим і втягувати рідину в хобот, зі швидкістю понад 150 метрів за секунду, що близько в 30 разів швидше чхання у людини, кажуть вчені.

Автори сподіваються, що їхня робота надихне й інших дослідників вивчати можливості слонових хоботів. Зокрема, варто дослідити, чи користуються ним так само слони в дикій природі, а не тільки в неволі. Крім цього, результати можуть посприяти кращій продуктивності роботизованих систем, які основані на принципі роботи хобота слонів.