La peau pliée permet aux éléphants d’étirer leurs trompes


Les trompes d’éléphant sont des appendices polyvalents, adaptés pour saisir doucement le feuillage, comme brins d’herbe singuliersainsi que l’arrachage de troncs d’arbres entiers.

Face à une telle polyvalence, il reste encore beaucoup à apprendre sur la mécanique des trompes d’éléphants. En réalité, recherche récente dans le Actes de l’Académie nationale des sciences révèle qu’il n’y a pas que des muscles qui déplacent cet appendice flexible. Selon l’étude, la peau pliée à l’avant du tronc ajoute à la mobilité d’un éléphant, permettant à l’animal de s’étirer et de ramasser des objets lointains. Les découvertes, selon les chercheurs, pourraient améliorer les efforts scientifiques pour protéger et préserver les populations d’éléphants et pourraient également inspirer des innovations dans le domaine de la robotique.

Techniques du coffre

Relativement peu d’études ont étudié la mécanique des trompes d’éléphants ces dernières années. En tant que tels, les scientifiques ont eu tendance à supposer que les appendices musculaires s’étendent de manière cohérente sur le devant et le dos.

L’équipe de chercheurs du Georgia Institute of Technology a découvert que la flexibilité de la peau du tronc est en fait incohérente. L’équipe a découvert que l’avant de la trompe s’étendait plus loin que l’arrière de la trompe lorsque l’éléphant cherchait un objet, améliorant sa capacité globale à s’étirer.

Les chercheurs affirment que comprendre ces mécanismes et la manière dont les éléphants interagissent avec leur environnement pourrait contribuer à leur conservation. Ils disent également que ces connaissances pourraient contribuer aux innovations robotiques. Selon leurs recherches, recouvrir les robots d’un matériau malléable, semblable à la peau d’une trompe d’éléphant, pourrait conserver leur flexibilité, tout en ajoutant à leur force et à leur robustesse.

“La robotique douce créée avec une conception d’inspiration biologique est toujours basée sur le mouvement musculaire. Si elles étaient enveloppées d’une peau protectrice, comme la trompe remplie de muscles d’un éléphant, les machines pourraient appliquer des forces plus importantes”, explique Andrew Schulz, auteur principal de l’étude, étudiant en George W. Woodruff School of Mechanical Engineering de Georgia Tech, dans un communiqué de presse. “Maintenant, nous savons que la peau est un autre outil à [our] disposition.”

Test du coffre

Les chercheurs ont capturé des vidéos d’éléphants de savane africaine au zoo d’Atlanta, étirant leur trompe pour ramasser des morceaux de nourriture. Ils prévoyaient que les trompes des éléphants s’étireraient constamment.

“Mais lorsque nous avons regardé les images de notre caméra à grande vitesse et tracé les mouvements du coffre, nous avons été surpris. Le haut et le bas n’étaient pas du tout les mêmes”, a déclaré Schulz dans un communiqué de presse.

Les chercheurs se sont ensuite tournés vers la trompe disséquée d’un éléphant décédé et ont découvert que les parties avant pliées de la trompe s’étendaient environ 15% plus loin que les parties arrière de la trompe. Selon les chercheurs, cela suggère que la peau pliée ajoute aux capacités d’atteinte d’un éléphant.

“Les plis cutanés flexibles sont l’innovation de l’éléphant”, déclare l’auteur principal de l’étude, David Hu, professeur à la Woodruff School et à la School of Biological Sciences de Georgia Tech, dans un communiqué de presse. “Ils protègent la dorsale [front] section et permettent à l’éléphant d’atteindre plus facilement vers le bas, le style de préhension le plus courant lors de la prise d’objets.

La recherche a également révélé que le tronc s’étend de la même manière qu’un télescope, s’étendant en sections. Selon l’équipe, les éléphants allongent d’abord le segment de leur trompe qui comporte son extrémité, puis ils étirent les segments successifs en se rapprochant de plus en plus de leur visage.

« Les éléphants sont comme les gens : ils sont paresseux », déclare Schultz dans un communiqué de presse. “Un éléphant étirera d’abord le bout de sa trompe, puis la section adjacente, car ils sont plus faciles à déplacer. Si un éléphant n’a pas à travailler très dur pour atteindre quelque chose, il ne le fera pas.”



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