فیل‌ها بدون سبیل‌های روی خرطومشان تقریباً نابینا هستند

خرطوم فیل فقط یک عضو قدرتمند برای گرفتن و جابه‌جایی اجسام نیست؛ بلکه شبکه‌ای از حدود هزار تار موی بسیار ریز روی آن قرار دارد که نقش حیاتی در حس‌کردن محیط دارند. این موها که شبیه سبیل هستند، برای حیوانی با پوست ضخیم و بینایی نسبتاً ضعیف، ابزار اصلی شناخت جهان اطراف به شمار می‌روند.

دانشمندان می‌گویند فیل‌ها نمی‌توانند این موها را دوباره رشد دهند. بنابراین از دست رفتن هر سبیل، یک «نقطه کور حسی دائمی» روی خرطوم ایجاد می‌کند؛ عضوی که فیل تقریباً برای همه کارهای روزمره‌اش به آن وابسته است.

اندرو شولتس، مهندس مکانیک در توصیف سبیل فیل‌ها، آن‌ها را به عضوی فرازمینی تشبیه می‌کند. شولتس و همکارانش که نتایج پژوهش خود را در مجله ساینس منتشر کرده‌اند، در تلاش بودند تا بفهمند چه ویژگی‌های ساختاری باعث می‌شود این سبیل‌ها نوعی «هوش ذاتی» داشته باشند؛ یعنی بتوانند بدون حرکت کردن، اطلاعات دقیق حسی به فیل بدهند.

برخلاف حیواناتی مثل موش که سبیل‌هایشان را دائماً جلو و عقب می‌برند، فیل‌ها عضلات لازم برای حرکت دادن سبیل‌های خرطوم خود را ندارند. این موضوع برای شولتس که قبلاً حرکت خرطوم فیل را مطالعه کرده بود، معما بود. اگر سبیل‌ها حرکت نمی‌کنند، پس چگونه مانند سبیل سایر پستانداران کار می‌کنند؟

به‌گزارش نیویورک تایمز، تیمی از مهندسان، عصب‌پژوهان، زیست‌شناسان و دانشمندان مواد برای پاسخ به معما گرد هم آمدند و سبیل‌های فیل‌های آسیایی نوزاد و بالغ را بررسی کردند. همه نمونه‌ها از فیل‌هایی به دست آمده بود که به طور طبیعی مرده بودند و دامپزشک یک باغ‌وحش آن‌ها را اهدا کرده بود.

بیشتر پژوهش‌های قبلی فقط بخش میانی سبیل را بررسی می‌کردند، اما تیم پژوهشی کل طول هر سبیل را با میکروسکوپ الکترونی، مدل‌سازی رایانه‌ای و روش‌های پیشرفته دیگر مطالعه کرد. وقتی داده‌ها درباره شکل، سفتی و ساختار داخلی جمع‌آوری شد، نتیجه شگفت‌انگیز بود: سبیل فیل شبیه هیچ حیوان دیگری نیست.

از نظر شکل، سبیل‌ها شبیه تیغه‌های علف هستند: تخت و در قسمت پایه دارای اضلاعی شبیه مربع. آزمایش‌ها نشان دادند سبیل از ریشه‌ای ضخیم و بسیار سفت شروع و به‌تدریج به نوکی نرم و انعطاف‌پذیر تبدیل می‌شود. درون آن‌ها نیز شبکه‌ای از سوراخ‌های ریز وجود دارد؛ ساختاری شبیه پنیر سوئیسی.

دیوید هو از مؤسسه فناوری جورجیا که در پژوهش مشارکت نداشت، می‌گوید: «نمی‌دانستم مو می‌تواند شبیه پنیر سوئیسی باشد. رشد دادن ساختاری پر از سوراخ واقعاً شگفت‌انگیز است.»

سوراخ‌های ریز باعث می‌شوند سبیل ضربه را جذب کند و در طول عمر حیوان آسیب نبیند. ترکیب سه ویژگی اصلی یعنی شکل خاص، تغییر تدریجی سفتی و ساختار متخلخل، به سبیل امکان می‌دهد دقیقاً تشخیص دهد تماس در کدام نقطه از طول آن رخ داده است؛ آن هم بدون اینکه نیازی به حرکت دادن سبیل باشد.

نتایج آن‌قدر شگفت‌آور بود که پژوهشگران نسخه‌ای بزرگ از یک سبیل را با چاپ سه‌بعدی ساختند؛ وسیله‌ای که خودشان آن را «عصای سبیل» نامیدند. وقتی با چشمان بسته این ابزار را به اشیا می‌زدند، متوجه شدند هر نقطه تماس حس متفاوتی ایجاد می‌کند. این آزمایش ساده نشان داد تغییر تدریجی سفتی از پایه به نوک می‌تواند سیگنال‌های عصبی را تقویت و به حیوان کمک کند محل تماس را دقیق‌تر تشخیص دهد.

پژوهش همچنین نشان داد که سبیل فیل از نظر عملکرد، بیشتر به سبیل گربه شباهت دارد تا موش. هرچند هر دو پایه سخت و نوک نرم دارند، شکل و ساختار داخلی سبیل گربه با فیل متفاوت است. جان هاچینسون از کالج سلطنتی دامپزشکی که در پژوهش شرکت نداشت، می‌گوید: «همیشه فکر می‌کردم سبیل فقط سبیل است، اما این مطالعه واقعاً مرا تحت تأثیر قرار داد.»

در گذشته، پژوهش درباره فیل‌ها بیشتر روی رفتار و بوم‌شناسی آن‌ها تمرکز داشت. اما اکنون با کمک فناوری‌های جدید، دانشمندان به سراغ ویژگی‌های شگفت‌انگیز بدن این حیوانات رفته‌اند. هاچینسون می‌گوید فیل‌ها حتی در میان پستانداران بزرگ هم حیواناتی عجیب هستند و به همین دلیل فرصت‌های فوق‌العاده‌ای برای پژوهش علمی فراهم می‌کنند.