Как хобот слона стал самым невероятным хватательным органом на планете

Почему хобот — мускулистый придаток без костей — работает так хорошо? Один из ключевых моментов — морщины слона, которые на хоботе действуют как «локти». К такому выводу пришли Брехт и его коллеги. Работа опубликована в журнале Royal Society Open Science.

Когда Эндрю Шульц, инженер-механик и биофизик из Института интеллектуальных систем имени Макса Планка, начал изучать хоботы слонов, он предположил, что характерные морщины на них постепенно образуются на сгибах кожи, подобно линиям улыбки на человеческих лицах. Но вскоре стало понятно, что даже у новорожденных слонят хоботы морщинистые.

Многие животные, в том числе и люди, рождаются со случайными морщинами, потому что у них слишком большая площадь кожи относительно формы тела. Но такие складки и морщины возникают в случайном месте.

Складки на хоботе у слонов, напротив, постоянно находятся в одних и тех же местах и формируются еще до рождения. Это говорит о том, что у них есть определенная эволюционная цель. «Мы считаем, что эти морщины очень недооценены», — говорит Брехт.

Шульц, Брехт и их коллеги обратились к двум видам слонов — азиатским (Elephas maximus) и африканским (Loxodonta africana), которые используют свои хоботы по-разному. У африканских слонов на концах хобота есть два жестких хрящевых «пальца», которые позволяют захватывать предметы.

У азиатских слонов, напротив, один «палец», но есть еще особый выступ, с помощью которых они зажимают крупные предметы, например дыни, между хоботом и нижней губой.

Исследователи изучили различия между видами на музейных образцах, животных из зоопарков и фотографиях. Оказалось, что на хоботе азиатских слонов больше складок: в среднем 126, в то время как у африканских слонов их 83.

По словам Шульца, дополнительные складки могут придавать азиатским видам большую гибкость, чтобы компенсировать отсутствие дополнительного «пальца». У обоих видов морщины были сосредоточены в точке поворота, которая работает как мускулистый локоть, позволяя хоботу обхватывать предметы.

Чтобы изучить, как формируются эти морщины, команда нашла в музейных коллекциях два плода азиатского и три плода африканского слона, а также десятки опубликованных фотографий и рисунков плода слона на разных этапах внутриутробного развития.

Выстроив их в хронологической последовательности, исследователи смогли составить визуальную хронологию внутриутробного развития хобота. Морщины, как выяснилось, начинают появляться сразу после появления хобота — это происходит примерно через 20 дней после начала 22-месячного пренатального периода. В течение следующих 150 дней количество морщин увеличивается в геометрической прогрессии у обоих видов слонов, удваиваясь каждые 3 недели.

Азиатские слоны приобретают еще больше морщин на более поздних этапах развития. Ученые выяснили, способствует ли использование хобота образованию новых морщин, как они изначально предполагали.

У слонов есть левый или правый хобот, то есть они постоянно наклоняют хобот в одну сторону, чтобы положить пищу в рот с этой стороны. Со временем, как выяснили исследователи, этот изгиб приводит к образованию большего количества морщин на стороне сгиба.

.