佐治亚理工学院的一项新研究表明，大象的肌肉并不是它伸展躯干的唯一方式——它折叠的皮肤也起着重要作用。肌肉和皮肤的结合使动物具有抓取脆弱植被和撕裂树干的多功能性。
这项研究与亚特兰大动物园合作，发现大象的皮肤没有均匀伸展。树干的顶部比底部更灵活，当大象达到10%以上时，这两个部分开始发散。当伸展食物或物体时，躯干的背部会向前滑动。
这些发现可以改善机器人技术，今天机器人通常具有强大的强度或灵活性。与大象的后备箱不同，机器不能同时做这两件事。
例如，该研究的作者指出了软机器人技术。它们充满液体的空腔允许灵活移动，但在施加力时很容易断裂。研究人员表示，大象的发现表明，用皮肤状结构包裹柔软的机器人可以为机器提供保护和强度，同时继续保持灵活性。
该论文由去年夏天撰写的关于大象如何利用躯干肌肉吸入食物和水的研究的佐治亚理工学院（PNAS）论文。
“当人们伸出舌头时——一种肌肉发达的无骨组织，其组成类似于大象的躯干——它会均匀伸展。当我们挑战大象伸手去拿食物时，我们也期待如此，”该研究的主要作者、佐治亚理工学院乔治·W.的博士生安德鲁·舒尔茨说。伍德拉夫机械工程学院。他和团队拍摄了两头非洲热带草原大象在亚特兰大动物园伸手去拿麸皮块和苹果。
但当我们看着我们的高速相机镜头并绘制后备箱的动作时，我们感到很惊讶。顶部和底部完全不一样，”舒尔茨说。
观看视频后，舒尔茨拉伸了解剖大象的组织，以更好地了解皮肤的弹性。就在那时，他发现折叠的皮肤顶部比起皱的底部柔韧15%。这也是当团队意识到他们不仅仅是在视频中看到肌肉运动的时候。他们还在追踪一片厚厚的皮肤。
Schulz的顾问、伍德拉夫学院和生物科学学院的教授David Hu说，灵活的皮肤褶皱是大象的创新。他们保护背部，使大象更容易向下伸展，这是捡起物品时最常见的抓握方式。
佐治亚理工学院的研究还发现，大象躯干在另一个方面不同于自然界中发现的其他无骨、充满肌肉的附属物，如乌贼和章鱼触角。大象没有均匀伸展，而是像雨伞一样伸缩着树干，在波浪中逐渐延长。
大象首先伸展包括躯干尖端的部分，然后是相邻部分等，逐渐向身体移动。舒尔茨说，迈向基地的进步运动是故意的。
他说，大象就像人一样：它们很懒。躯干末端的部分是1升肌肉。最靠近它的嘴的部分是11-15升肌肉。大象首先会伸展躯干的末端，然后伸展相邻的部分，因为它们更容易移动。如果大象不需要非常努力地工作才能到达某物，它就不会。”
Schulz说，在学习躯干解剖学时，他不得不依靠1908年的一幅画，因为科学家和工程师在上个世纪没有对大象的生物力学做太多研究。他对大象的部分好奇心是基于帮助它们；他认为更好地了解这些动物将导致更好的保护工作。作为一名机械工程师，舒尔茨也看到了机器人的应用。
“以生物灵感设计创建的软机器人总是基于肌肉运动。如果它们被保护性皮肤包裹，就像大象充满肌肉的躯干一样，这些机器可以施加更大的力量，”他说。“去年，我们了解到躯干是一种多用途的肌肉水力恒定器。现在我们知道皮肤是它可用的另一种工具。”
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