Water beweegt door de stam van een dikhuid met een stroomsnelheid van 24 douchekoppen
Afrikaanse olifanten kunnen hun neusgaten openzetten terwijl ze water opsnuiven, een voorheen onbekende truc die het draagvermogen van hun slurf vergroot.
Of het nu mogelijk is om een ​​oude olifant nieuwe trucjes te leren, een 34-jarige dikhuid in Zoo Atlanta heeft onderzoekers onlangs het een en ander geleerd over hoe olifanten voedsel en water opzuigen met hun slurf.
Om te beginnen gebruikt een olifant zijn slurf niet als een eenvoudig rietje. Het kan ook verwijd zijn neusgaten om het draagvermogen van zijn slurf te vergroten terwijl ze water opsnuiven, rapporteren onderzoekers online op 2 juni in de Tijdschrift van de Royal Society Interface. En dat betekent dat er minder snuift nodig is dan verwacht om water in te slaan dat ze gebruiken om te drinken en zichzelf af te spoelen.
De verrassende bevinding kwam dankzij gedetailleerde metingen tijdens de voedertijd, zegt Andrew Schulz, een werktuigbouwkundig ingenieur bij de Georgia Tech in Atlanta. Behalve waterdieren, gebruiken niet veel andere dieren dan olifanten een soort zuigvoeding die niet alleen afhankelijk is van de longkracht.
Olifanten zijn de enige levende landdieren die een lang, botloos aanhangsel als een slurf ontwikkelen, zegt Schulz. Een septum dat zich uitstrekt over de lengte van de romp scheidt het in twee neusgaten. Maar gedetailleerde kennis van wat er tijdens het voeden in die spierstructuur gebeurt, ontbrak. Dus Schulz en zijn collega’s werkten samen met dierenverzorgers in Zoo Atlanta om een ​​kijkje te nemen.
Met behulp van echografie om te controleren wat er tijdens het voeren in de slurf gebeurde, testten de onderzoekers een van de Afrikaanse olifanten van de dierentuin in de zomer van 2018. In sommige proeven snoof de olifant hoeveelheden water op, in sommige gevallen had zemelen gemengd in.
Tot verbazing van de onderzoekers, zegt Schulz, onthulde de echografie dat het beschikbare volume van elk neusgat met maar liefst 64 procent steeg, vergeleken met de oorspronkelijke capaciteit van de slurf van ongeveer vijf liter (hoewel de olifant slechts een klein deel van deze extra ruimte gebruikte). De stroomsnelheid van water door de stam was gemiddeld ongeveer 3,7 liter per seconde, of het equivalent van de hoeveelheid water die uit 24 douchekoppen tegelijk stroomt.
In andere proeven kreeg de olifant kleine blokjes koolraap van verschillende groottes aangeboden. Toen hij slechts een paar blokjes kreeg, raapte de olifant ze op met de grijppunt van de slurf. Maar toen ze stapels kubussen kreeg aangeboden, schakelde ze over naar de vacuümmodus. Hier zetten de neusgaten niet uit, maar ademt de olifant diep in om het voedsel op te zuigen.
Op basis van de hoeveelheid en de snelheid van het water dat door de olifant werd gesnoven, schatten de onderzoekers dat de luchtstroom door de nauwe neusgaten soms meer dan 150 meter per seconde zou kunnen zijn – meer dan 30 keer zo snel als een menselijke niesbui, zegt Schulz.
De interne structuur van de slurf van een olifant – met uitzondering van de neusgaten – is vergelijkbaar met de tentakel van een octopus of de tong van een zoogdier, zegt William Kier, een biomechanicus aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill die niet betrokken was bij dit onderzoek. De ingewikkelde musculatuur van de romp en het gebrek aan gewrichten “creëren een grote diversiteit, complexiteit en precisie van beweging”, zegt hij.
“Hoe olifanten hun slurf gebruiken, is behoorlijk fascinerend”, zegt John Hutchinson, een biomechanicus aan het Royal Veterinary College in Hertfordshire, Engeland, ook niet betrokken bij dit onderzoek (SN: 16/11/15). En hoewel ingenieurs al robotapparaten hebben ontworpen op basis van de slurf van een olifant, kunnen de nieuwe bevindingen van het team nog wildere ontwerpen opleveren, zegt hij. “Je weet nooit waar bio-inspiratie toe zal leiden.”
