Lanksti, teleskopinė oda yra raktas į dramblio kamieną

Lanksti, teleskopinė oda yra raktas į dramblio kamieną

Stebėkite, kaip dramblys pasiekia aukštą šaką ar vandens gėrimą, kai jo kamienas palaipsniui išsiskleidžia ir išsitiesia, kad pasiektų savo tikslą.

Tačiau judėdamas mamutas naudoja ne tik raumenis. Naujas tyrimas rodo, kad sulenkta oda, dengianti liemenį, yra raktas į tempimą.

Džordžijos technologijos instituto tyrėjai bendradarbiavo su Atlantos zoologijos sodu, siekdami ištirti, kaip odos ir raumenų derinys veikia kartu, kad drambliai galėtų toli pasiekti augmeniją ir turėti jėgų nuplėšti medžių kamienus.

O tai, ką jie išmoksta, gali padėti sukurti geresnę robotiką.

„Tyrimai prasidėjo siekiant sukurti pažangesnę robotiką žmonėms“, – pagrindinis autorius Andrew Schulz, Ph.D. „Georgia Tech“ mechanikos inžinerijos studentas, sako Treehuggeris. „Tačiau įgyvendinant projektą tapo svarbiau sutelkti dėmesį į tikslo poveikį tvarumui ir į tai, kaip galime padėti apsaugoti dramblius nuo jų biomechanikos supratimo. Ši sritis žinoma kaip išsaugojimo fiziologija.

Dramblio kamienai yra įdomus raumenų, dirbančių kartu, derinys. Šie raumenys dirba su susiraukšlėjusia oda, kuri dengia priedą.

“Dramblio kamiene yra įvairių raumenų rinkinys, leidžiantis jam ištempti, sutrumpinti, pasukti ir sulenkti!” sako Schulzas. „Oda vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį ilginant kamieną, nes oda yra tiesiogiai susijusi su išoriniu kamieno raumens paviršiumi, todėl raumeniui judant gilių raukšlių turinti oda padeda ištempti kamieną, išlaikydama savo stiprumą. “.

Teleskopinis skėtis bagažinėje

Tyrimo metu mokslininkai nufilmavo du Afrikos savanos dramblius, kurie zoologijos sode siekia obuolių ir sėlenų kubelių, tada ištyrė vaizdo įrašą, kad pamatytų, kaip veikia kamienas, kai pasiekia juos.

Užuot tolygiai išsiplėtę, jie nustatė, kad jis teleskopuojasi kaip skėtis. Tai labai skyrėsi nuo aštuonkojų ir kalmarų čiuptuvų, kurie taip pat yra be kaulų, raumeningi priedai.

„Tikėjomės pastebėti, kad dramblio kamienas tęsiasi panašiai kaip kitų raumenų hidrostatų (liežuvių ir čiuptuvų), tačiau radome kažką visiškai kitokio“, – sako Schulzas.

„Drambliai skirtingai išsitempia savo kamieno viršuje ir apačioje, nes odoje viršuje ir apačioje yra asimetrijos, kurią galima paaiškinti dramblio oda.

Viršutinė kamieno dalis yra lankstesnė nei apatinė bagažinės dalis. Kai kamienas pasiekia daugiau nei 10% pratęsimo, nugarinė dalis pradeda pratęsti toliau nei ventralinė dalis.

Dramblys pirmiausia ištempia dalį odos aplink savo kamieno galiuką, tada kitą dalį ir dar vieną. Pasak mokslininkų, laipsniški judesiai nuo galiuko iki kūno yra tyčiniai. Schulzas sako, kad drambliai yra tokie pat tingūs kaip ir žmonės.

„Pasakyti, kad drambliai yra tingūs kaip mes, yra biologinė būtinybė! sako Schulzas. „Drambliai nemėgsta eikvoti energijos, todėl ištiesę kamieną kaip teleskopinį stulpą pradeda nuo priekinio galo, kuriame yra tik vienas litras raumenų. Šis tūris, palyginti su kamieno pagrindu (ties iltys), turi beveik 11 litrų raumenų, todėl dramblys energetiškai efektyviai juos ištempia, judindamas galiuką priešais pagrindą.

Schulzas sako, kad tyrinėdamas dramblio kamieno anatomiją naudojo 1908 m. piešinį, nes praėjusiame amžiuje nebuvo daug tyrinėta gyvūno biomechanika.

Išvados buvo paskelbtos žurnale Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Robotika ir gamtos apsauga

Tyrimo rezultatai atskleidžia daugiau informacijos apie dramblių anatomijos ir biomechanikos supratimą, tačiau gali padėti tiems, kurie kuria minkštą robotiką. Jie taip pat gali suteikti informacijos apie išsaugojimo sritį.

„Stengiamės pasisemti įkvėpimo iš dramblių, tačiau svarbu pagalvoti apie šių gyvūnų, kuriems šiuo metu prognozuojama, kad per ateinančius 15–20 metų laukinėje gamtoje išnyks, išsaugojimo ryšius“, – sako Schulzas.

“Dramblių anatomijoje galėjome kiekybiškai įvertinti dramblio odą ir jos funkciją dirbant su ilginamuoju raumeniu. Apsauginiuose ryšiuose matome įvairias anatomijos sąveikas, kurios padėtų pataisyti laukinėje gamtoje sužalotų dramblių odą, pvz. padeda pradurti odą aplink kamieną.

Leave a Comment

Your email address will not be published.