Слоновьи вибриссы на хоботе оказались устроены сложнее, чем считалось ранее

Усы, или вибриссы, есть практически у всех млекопитающих, за исключением человекообразных обезьян и человека. Эти органы осязания помогают животным ощущать потоки воздуха и изучать поверхность предметов. У слонов вибриссы расположены на кончике хобота, и их количество может достигать тысячи, сообщает журнал «Наука в жизнь».

Ранее учёные из Гумбольдтовского университета в Берлине и Лейбницевского института зоологии и дикой природы установили, что слоновьи вибриссы заметно толще, чем у других зверей, и почти не сужаются к концу. В новой работе, опубликованной в журнале Science, те же исследователи совместно с коллегами из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка изучили их строение более детально.

С помощью компьютерной микротомографии выяснилось, что в поперечнике вибриссы не круглые, а уплощённые. У основания они полые, а выше пронизаны множеством каналов, что делает их пористыми. Такая структура повышает прочность волосков, что важно, учитывая, что хобот служит слонам главным рабочим инструментом.

Эксперименты с прибором для измерения твёрдости показали главную особенность: у основания вибриссы жёсткие, как твёрдая пластмасса, а к вершине становятся пластичными, напоминая мягкую резину. Такой плавный переход, или градиент жёсткости, отсутствует у обычных волос слонов, а также у вибрисс мышей и крыс.

«У вибрисс домашних котиков есть похожий градиент жёсткости, так что можно сказать, что у слонов кошачьи усы», — отмечают авторы работы.

По мнению исследователей, именно градиент жёсткости, а не абсолютные показатели упругости, повышает чувствительность осязания хобота. Этот вывод подтверждается компьютерным моделированием и опытами с трёхмерной увеличенной копией вибриссы, повторяющей все её механические параметры. Учёные предполагают, что принципы строения слоновьих усов могут быть использованы в робототехнике для создания чувствительных сенсоров и щупов.