Kiderült, hogy egyszerre sétál és fut az elefánt

A legtöbb állatnál a futás szökkenéseket tartalmaz. Az elefántok esetében azonban a nagy tömeg lehetetlenné teszi, hogy a levegőbe emelkedjenek. Ezek az állatok másképpen futnak, mint a kisebb testű négylábúak. Hogyan?

Az elefántok futása első pillantásra gyors sétának tűnik. Az elefántok futólépéseinek John Hutchinson (Royal Veterinary College, UK) által elvégzett elemzése azonban azt derítette ki, hogy a mellső lábak sétálnak, mikörben a hátsók ügetnek. A rejtély megoldásában Norman Heglund (Université Catholique de Louvain, Belgium) volt a segítségére, aki kidolgozta, hogy lehet megmérni az állatok által a talajra kifejtett erőt.

A kutatók az elefántok taposóerejének megméréséhez egy 8 méter hosszúságú, elefánt méretű nyomólemezt készítettek 16 darab 1 négyzetméteres elemből, melyet egy vasbetonalap tartott. A kísérletre Lampangban (Thaiföld) került sor, és 34 ormányos vett benne részt - 870 kilós bébiktől 4 tonnás felnőttekig. Az állatok sebessége a 0,38 m/s-os sétától a 4,97 m/s-os rohanásig terjedt. A mérések alapján ki lehetett számítani az elefántok tömegközéppontjának a mozgását, mely rendkívül gazdaságosnak adódott. Egy elefánt energiafelhasználása 0,8 J/kg/m, ami harmada az emberének és harmincada az egérének. A sétáló elefántnak mindig három, a rohanónak két lába érinti a talajt, így az állat tömegközéppontja kevésbé emelkedik elrugaszkodáskor, mint más állatoké.

A kutatók kiszámolták, mi módon konvertálják át egymásba a különféleképpen mozgó állatok a helyzeti és a mozgási energiát. Futáskor az inakban és izmokban tárolt helyzeti és a szökelléshez szükséges mozgási energia közötti átmenet folytonos - éppen úgy, mint a pogo bot esetében. Ezzel szemben a sétáló állatok a lépés elején alakítják a helyzeti energiát mozgásivá, az energiaátmenet a felül lengő inga esetéhez hasonlóan szakaszos. Az elefántok haladásának energia-körforgása más járáskor, és más futáskor.

Az ügetőlépés első fázisában az elefántok tömegközéppontja áttolódik egyik oldalukról a másikra, magassága azonban változatlan marad. Az ügetési mozdulat második felében a tömegközéppont fel-le mozog. Az elefántok tehát úgy haladnak gyorsan, hogy az egyik definíció szerint futnak, a másik szerint ballagnak - ez az elefántokra jellemző mozgás nem sorolható be a klasszikus kategóriákba.

Az eredmények fényében lehet, hogy újra át kell gondolni a hajdani nagytestű szárazföldi állatok - a mamut, az ősorrszarvú, a dinoszauruszok - mozgását. Az eredményeket The Journal of Experimental Biology 12 February 2010 számában publikálták.