作为地球上最大的陆地哺乳动物，大象需要吃掉大量的食物。 平均而言，这些巨型动物每天消耗超过 440 磅的植被，相当于每分钟大约两个玉米棒。 现在，科学家们已经弄清楚了这些动物是如何如此快速地吃掉这么多食物的。 大象用鼻子形成关节，向下压并舀起食物。 研究人员表示，这一发现甚至可以帮助工程师制造出更好的机器人。
大象体型庞大，所以需要大量的营养。 为了填饱肚子，它们每天要啃食水果、树枝、树皮和树根长达 18 个小时。 为了容纳如此多的食物，大象必须以高效的方式操纵它们的鼻子，并擅长一次尽可能多地捡起食物。 亚特兰大佐治亚理工学院的机械工程师兼生物学家大卫·胡（David Hu）想知道大象是如何完成这一壮举的，因为机器人操作器也面临着类似的挑战。 为了捡起成堆的物体，如沙子、砾石，甚至面粉等食物，机器人倾向于使用滑动和清扫的方法。 他们通常使用蛤壳状的附件提起成堆的物体，这些附件像簸箕一样滑到负载下方。 但是，大象采取了不同的策略。 它们用鼻子将成堆的松散颗粒挤压在一起，形成一个固体物体。 胡认为，这种厚皮动物的策略可以帮助工程师设计出能够更好地一次捡起多个物体的机器人。
大象工程师
为了弄清楚大象一次能捡起多少东西，胡和他的同事拍摄了亚特兰大动物园里一只 34 岁的雌性非洲象，她吃了大量切成不同大小的胡萝卜和芜菁，以及成堆的麸皮。 他们看到，为了捡起较小的食物，这头大象在它的鼻子上形成一个关节，弯曲它的鼻子，使远端形成一个坚固的垂直柱子，然后她用这个柱子向下压食物，并将其压成一个固体块。
然后，研究人员测量了她用来将一堆食物挤压在一起的力量。 他们发现她对较小的食物施加了更大的力。 为了做到这一点，她通过使关节更高，更靠近她的脸，来增加象鼻柱的高度。 例如，为了捡起一堆 50 克重的麦麸，这头大象使用了 47 牛顿的力。 换句话说，研究人员报告说，这种厚皮动物施加的力量是这堆重量的 100 倍才能拿起它， 今天发表在皇家学会界面杂志上。 大象鼻柱的重量贡献了这种厚皮动物将麦麸堆压缩成固体块所需力量的 28%。 研究人员怀疑，在他们的鼻子中形成关节可能有助于大象在伸手和抓住食物时节省能量。 他们说，这种策略可能有助于工程师建造更高效的机器人。
