Die Wasseraufnahmegeschwindigkeit entspricht 24 Duschköpfen! Gibt es etwas, was der Rüssel eines Elefanten nicht kann?

Im Zoo von Atlanta steht eine afrikanische Elefantenkuh namens Kelly vor einer Herausforderung mit ungewöhnlichem Futter.

Auf dem Bahnsteig vor mir lag ein seltsames Essen, das ich noch nie zuvor gesehen hatte: Es war rund, dünn und schien ein wenig aromatisch zu riechen – es war eine Tortilla. Die 0,5 mm dicken Kekse, die auf der glatten Oberfläche klebten, ließen sich nur schwer aufnehmen und zerbrachen bei leichter Krafteinwirkung. Das war wahrscheinlich das schwierigste Essen, das Kelly je gesehen hatte.

Überraschenderweise meisterte Kelly diese schwierige Herausforderung gleich beim ersten Versuch. Es schnappte sich den Keks und stopfte ihn sich in den Mund, ohne ihn zu beschädigen. Der ganze Vorgang dauerte nur drei Sekunden.

Kannst du es nicht fangen? Nichts ist passiert | Von Forschern bereitgestellt

Wie hat sie das gemacht? Die Antwort liegt darin, sich auf die starke Saugkraft des Elefantenrüssels zu verlassen.

Das Essen ist zu schwer zu fangen? Lutsch es einfach

Kelly war Versuchsperson einer wissenschaftlichen Studie, in deren Rahmen die Forscher tiefere Einblicke in die bemerkenswerten Fähigkeiten eines Elefantenrüssels hofften.[1]

Normalerweise verwenden afrikanische Elefanten ihren Rüssel, um verschiedene Nahrungsmittel wie Gras, Blätter, Früchte, Rinde usw. zu greifen. Die Studie ergab, dass Elefanten ihre Saugkraft nutzen, um Nahrung aufzusaugen, wenn das Greifen schwierig wird. Diese Greiffähigkeit durch Luftströmungen ist bei Landsäugetieren sehr selten.

Kelly, der afrikanische Elefant | Zoo Atlanta

Kelly wurde im Verlauf der Studie mit verschiedenen Nahrungsmittelherausforderungen konfrontiert, darunter mit einer Reihe von Nahrungsmittelwürfeln in unterschiedlicher Anzahl und Größe. Die Ergebnisse zeigten, dass Elefanten bei größeren und kleineren Nahrungsblöcken den vorderen Teil ihres Rüssels kontrollierten und die Nahrung wie mit einer Hand griffen. Wenn die Nahrungsstücke klein und zahlreich sind und sich daher nur schwer greifen lassen, holt der Elefant tief Luft und sammelt die Nahrung in seinem Rüssel. Wenn es sich bei der Nahrung jedoch um sehr kleine Partikel wie Kleie handelt, gibt der Elefant das Saugen auf und fängt wieder an, danach zu greifen und zu fressen. Diese Wahl verbessert nicht nur die Essleistung, sondern hilft Elefanten auch dabei, das Einatmen von Fremdpartikeln zu vermeiden.

Zu viele kleine Essensstücke? Saugt alles auf | Von Forschern bereitgestellt

Selbst wenn es sich um dünne, zerbrechliche und unbekannte Nahrungsmittel wie Cracker handelt, können Elefanten diese durch Saugen erfolgreich fressen. Ein Hochgeschwindigkeitsvideo zeigt, wie der Rüssel des Elefanten den Pfannkuchen zunächst durch Ansaugen von Luft anhebt und ihn dann festhält.

Schnell saugen, mehr füllen

Wie stark ist die Saugkraft eines Elefantenrüssels? Dies berechneten die Forscher anhand von Messungen der Nasenwasseraufnahme der Probanden.

Die Ergebnisse zeigten, dass Elefanten bis zu 3,7 Liter Wasser pro Sekunde aufnehmen können, was dem gleichzeitigen Einschalten von 24 Duschköpfen oder dem gleichzeitigen Spülen von 20 Toiletten entspricht. Beim Einatmen kann die Geschwindigkeit des Luftstroms augenblicklich 50 Meter pro Sekunde erreichen – das ist fast das 30-fache der Geschwindigkeit des Luftstroms beim Niesen einer Person.

Der Rüssel des Elefanten nimmt Wasser auf. Um den Wasserfluss darzustellen, wurden dem Wasser Chiasamen hinzugefügt. Von Forschern bereitgestellt

Die starke Saugkraft des Elefanten beruht nicht nur auf seiner Lungenkapazität, sondern auch auf den strukturellen Eigenschaften seines Rüssels. Der Elefantenrüssel ist kein fester „Strohhalm“. Bei der Aufnahme von Flüssigkeit kann es zu einer schnellen Ausdehnung kommen: Der Radius des Nasenlochs kann sich um bis zu 30 % und das Volumen der Nasenhöhle um bis zu 64 % vergrößern. Die erweiterbaren Nasenlöcher können nicht nur mehr Wasser speichern, sondern tragen auch zur Beschleunigung des Luftstroms bei und schaffen so günstige Bedingungen zum Aufsaugen schwer greifbarer Nahrung.

Darüber hinaus unterscheidet sich die Auskleidung der Nasenhöhle des Elefanten von der anderer Tiere. Wu Jianing, einer der Erstautoren des Artikels von der Sun Yat-sen-Universität, erklärte gegenüber Guokr, dass sie die Struktur der Nasenhöhle des Elefanten analysiert und mit der vieler anderer Säugetiere verglichen hätten – sogar mit Wu Jianings eigenen Nasenlöchern. Beobachtungen zeigen, dass die Innenseite der Nasengänge der meisten Säugetiere rau und sogar behaart ist, während die Nasengänge von Elefanten außergewöhnlich glatt sind. Auf diese Weise wird der Luftstrom in der Nasenhöhle ungehindert, wodurch leichter ein ausreichend großer Unterdruck entstehen kann, der zum Einsaugen verschiedener Dinge praktisch ist.

Der flexible und weiche Elefantenrüssel war schon immer ein Studien- und Nachahmungsobjekt für Ingenieure. Die Forschung zur Saugfähigkeit des Elefantenrüssels kann auch als Referenz für die Entwicklung neuer bionischer Softroboter dienen.

Verweise

[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

Autor: Window Knocking Rain

Herausgeber: Luna