大象的鼻子不只看起來很靈活，也是最萬用的取物工具。一頭大象每天要吃超過兩百公斤的小型蔬果，不過不像其他動物要以口就食，牠們可以用鼻子拿取地上的小塊食物優雅地進食。除此之外，象鼻也能快速吸起大量水分，拿來飲用或幫自己洗澡，可以說是比人類的雙手還好用。象鼻的靈巧與威力背後，其實藏著不為人知的複雜機制。科學家最近在實驗中發現，象鼻的吸氣速度快得驚人，是人類打噴嚏飛沫速度的 30 倍！
喬治亞理工學院和亞特蘭大動物園合作，針對大象如何使用牠長長的鼻子進行一連串的觀察實驗。研究人員將不同大小的切塊蔬菜放在大象面前，供其取用。此時大象會先用象鼻前端去感受食物的大小及數量來選擇不同的應對策略：當食物只有一塊，或是體積較大（邊長大於五公分），大象會直接用鼻子的尖端去抓取；當食物細碎且數量眾多，牠則會一口氣將所有顆粒吸起。如果研究人員端出顆粒極細的麥麩粉時，大象便不再選擇吸氣，因為吸入這麼細小的粉末可能造成鼻塞。相反的，牠會先用鼻子將粉末揉成了一顆球，再直接整顆抓起。
不只如此，平放在地上的一小片洋芋片對大象來說也完全不是問題。大象光是象鼻本身就重達一百多公斤，如此粗壯而巨大的構造卻能夠輕巧的吸起地上的一片洋芋片，完整地放入口中，這得歸功於象鼻強大的吸力，讓象鼻只要輕輕接觸到洋芋片就能將其吸起。
如果你自己嘗試一下，就會發現用鼻孔吸起洋芋片絕非易事，就連吸起一小片衛生紙都有困難。直覺聯想會認為我們肺部不夠力，不過大象肺部在吸入時施加的負壓跟人類差不多在同個量級。
真正的差距其實是在鼻孔半徑！利用白努利原理，研究人員建立了一個簡單的理論模型。他們表示在同樣的肺部壓力時，動物吸氣時對外部物體造成的壓力正比於鼻孔半徑的四次方。也就是說，雖然大象鼻孔只有我們的兩倍左右，洋芋片感受到的吸力卻會是十六倍。
簡單來說，這是因為流速正比於鼻孔面積（也就是鼻孔半徑平方），而白努利定律告訴我們壓力跟流速平方有關係。平方再平方，就是四次方的快速成長。利用這個模型，研究人員估計空氣被吸入大象鼻孔的瞬間流速竟然來到 150 公尺 / 秒，也就是 480 公里 / 小時！這個速度比法國 TGV 高速鐵路的最高時速還要快上不少。相較之下，人類打噴嚏時噴出的飛沫速度大概只有 5 公尺 / 秒，差不多是騎腳踏車的速度，兩者相差 30 倍。
除了取食之外，這次研究還設計了另一組實驗，來測試大象吸水時的行為表現。他們將大象帶到透明水缸前，觀察象鼻吸水時的行為。為了觀察水流的速度分布，研究團隊還特地在水缸中加入了健康的奇亞籽。結果，大象在短短一秒內就吸進了3.7 公升的水，這個流速可是堪比二十個沖水馬桶。不只如此，大象一次吸飽便能將鼻子內裝滿五公升多的水。
這麼強大的流速和容量乍看之下其實相當不合理，因為象鼻雖然長，但是兩個鼻孔的半徑並不大，似乎沒辦法吸起多少水。為了解開這個謎團，研究團隊在象鼻旁架起了超音波機器，觀察象鼻肌肉的變化。超音波影像顯示，象鼻肌肉在吸水時會快速收縮，造成象鼻孔內的容量增加大約 60%。
有趣的是，象鼻孔在吸氣時並不會明顯的擴張。而當研究人員進一步在水中加入「勾芡」用的麥麩，他們發現象鼻孔擴張的幅度比起清水多了 10%。這似乎顯示大象會根據吸取的物質濃稠程度，調整鼻孔擴張的「用力」程度。利用對鼻子肌肉如此精準的控制能力，讓大象能輕鬆地用長鼻進行細微的動作。
設計精巧的象鼻，幾乎可以說是一支附帶嗅覺與吸取功能的機械手臂，如此萬用的結構，對善於模仿的人類來說是最好的學習對象。在精密產品的製作過程中，常常可以看到真空夾持器吸起並移動零件，這種機械工具可以使作業進行的過程中不留下任何接觸或黏貼的痕跡。經過特殊設計的救援機器人也有類似的設計，利用長長的軟管結構進入廢墟或其他危險場所，達成人類和傳統機器人無法完成的救援任務。
研究團隊中的 Andrew Schulz 博士說：「象鼻肌肉的行為結合了抓取與吸取。這方面的研究讓我們能將類似的物理機制運用在機器人的設計與建造。此外，非洲象現在已被列為瀕危物種，對於這個神奇物種的深入了解也對保育很有幫助。」
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