Ученые вычислили скорость, с какой слоны всасывают воду хоботом

Саванный слон (Loxodonta africana) ежедневно потребляет более 200 кг растительности, тратя около 18 часов в день на добычу травы, листьев, фруктов и коры деревьев. Успешно захватывать такое разнообразие предметов слону помогает гибкий цепкий хобот, механика которого все еще не до конца изучена.

Известно, что в качестве «инструментов» слоны используют воздух и воду: еще в 1871 году Чарльз Дарвин заметил, что слоны направляют потоки воздуха на предметы, находящиеся вне их досягаемости, чтобы переместить их. Слоны способны регулировать продолжительность дуновения в зависимости от расстояния до объекта и даже могут отражать струю воздуха от стены, чтобы притягивать объекты ближе к себе. Гибкость хобота позволяет животному получать доступ к воде в глубоких трещинах, а затем разбрызгивать ее по всему телу.

Между тем животные, которые манипулируют объектами с помощью потока жидкости, обычно находятся в воде, а не на суше. Ученые из Технологического института Джорджии решили лучше изучить принцип действия хобота. Участницей эксперимента стала 34-летняя самка саванного слона, живущая в зоопарке Атланты. Биологи наполнили аквариум водой; замерили время, потраченное на утоление жажды, и подсчитали объем оставшейся воды. Скорость всасывания оказалась 150 м/с или 540 км/ч. Это примерно в 30 раз больше скорости человеческого чихания, составляющей 4,5 метра в секунду, и сопоставимо со скоростью высокоскоростного поезда (150 м/с, AGV, Франция).

Ультразвуковое изображение слона, втягивающего воду, показало, что ноздри при этом расширяются до 30% в радиусе, что увеличивает объем носовой полости на 64%. Все эти показатели верны и в том случае, когда слоны всасывают мелкую пищу, которую не могут захватить отростками хобота и отправить непосредственно в рот. Добавив в воду семена чиа, ученые смогли пронаблюдать, как те вместе с водой поступают в организм слона с той же скоростью.

Результаты исследования не только позволяют больше узнать о слонах и их анатомических особенностях: они также могут быть применимы в робототехнике. Посмотрите, как слоны с помощью хобота помогают детенышу выбраться на высокий берег.