在亞特蘭大動物園，一只名叫Kelly的雌性非洲象正面對著奇怪食物的挑戰(zhàn)。

面前的平臺上擺著從未見過的陌生食物：它圓圓的、薄薄的，聞起來似乎有點香——那是一塊墨西哥薄脆餅。僅有0.5毫米厚的脆餅貼在光滑的表面上，很難拾起，而且稍一用力就會弄碎，這應該是Kelly見過最難對付的食物。

出人意料的是，Kelly首次嘗試就完成了這個高難挑戰(zhàn)。它將脆餅毫發(fā)無損地抓起塞進嘴里，整個過程只用了3秒時間。

抓不起來？沒有的事 | 研究者提供

她是怎么做到的？答案是依靠象鼻強大的吸力。

食物太難抓？用吸就可以

Kelly是一項科學研究的被試，研究者們希望通過她深入了解大象鼻子的出色能力[1]。

平時，非洲象要利用鼻子抓取草、葉子、水果、樹皮等各種食物。而這項研究發(fā)現(xiàn)，當抓取遇到困難時，大象們還會動用自己的吸力來吸取食物。這種通過氣流進行抓取的能力在陸生哺乳動物中十分罕見。

非洲象Kelly | Zoo Atlanta

研究中，人們?yōu)镵elly設置了各種各樣的食物挑戰(zhàn)，例如一系列數(shù)量、尺寸不同的食物小方塊。結果顯示，當面對個頭較大、數(shù)量較少的食物方塊時，大象會控制象鼻前段，像一只手一樣抓起食物。而如果食物塊尺寸小、數(shù)量多，很難“一把抓住”時，大象就會猛吸一口氣，把食物收集到鼻子中。不過，如果是麩皮這樣顆粒非常小的食物，大象又會放棄吸取，轉回抓取的方式進食。這種選擇一方面提高了進食效率，另外一方面可以幫助大象避免吸入顆粒異物。

食物小塊又太多？用吸力一網(wǎng)打盡 | 研究者提供

而即使是薄脆餅這樣輕薄易碎而又陌生的食物，大象依然可以通過吸取順利完成取食。高速視頻顯示，象鼻首先用吸氣的方式將薄餅提起，然后再將它抓牢。

吸得快，裝得多

象鼻的吸力究竟有多大？結合對象鼻吸水過程的測量，研究者對此進行了計算。

結果顯示，大象吸水的速度可以達到每秒3.7升，這流量相當于同時打開了24個淋浴噴頭，或者20個馬桶同時沖水。而在它們吸氣時，氣流的瞬時速度可達50米/秒——這幾乎是人打噴嚏時氣流速度的30倍。

象鼻吸水。水中加入了用來顯示水流的奇亞籽 | 研究者提供

大象的強大吸力不只靠肺活量，象鼻的結構特征也很重要。象鼻不是一根固定不變的“吸管”，在吸取液體時它可以迅速擴張：鼻孔半徑擴張可達30%，鼻腔容積最多能夠擴大64%?？蓴U張的鼻孔不僅能存下更多水，也能幫助氣流加速，為吸取難抓食物提供有利條件。

不僅如此，大象的鼻腔內壁也與其他動物不同。論文共同第一作者、中山大學吳嘉寧告訴果殼，他們分析了大象鼻腔內部的構造，并將它與其他多種哺乳動物進行對比——比較對象甚至還包括吳嘉寧自己的鼻孔。觀察顯示，大多數(shù)哺乳動物鼻道內部是粗糙甚至有鼻毛的，而大象的鼻道則格外光滑。這樣一來，氣流在鼻腔中暢通無阻，就更容易形成足夠大的負壓，方便吸取各種東西。

靈活柔軟的象鼻一直是工程師們學習模仿的對象，對象鼻吸取能力的研究也可以為新型仿生軟體機器人的設計提供參考。

參考文獻

[1] http://rsif.royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2021.0215

[2] https://www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210601194151.htm

[3] https://www.nytimes.com/2021/06/01/science/elephant-trunks-suction.html

作者：窗敲雨

編輯：Luna