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象鼻的戏法

  图片来源:pixabay
  大象能够精准地控制自己的鼻子,使象鼻能毫不费力地只捡起一片树叶,就像举起一根木头一样轻松。象鼻的运动其实很复杂,科学家一直在努力解释象鼻究竟是如何做到这一点的。在一项发表于《当代生物学》( Current Biology )的新研究中,科学家就利用了动作捕捉技术做相关研究,他们希望这项常用于拍摄电影的技术可以揭示背后的答案。
  "大象演化出了神奇的象鼻,这种器官具有无穷多个自由度,"瑞士日内瓦大学的生物学家米歇尔·米林科维奇(Michel Milinkovitch,这项研究的第一作者)说道。他的团队前往南非的一个大象保护区,研究这里的大象是如何自由地使用象鼻的。研究人员将反光标记物贴在两头公象的象鼻上,并在公象面前放置多种物品。当大象移动这些物品时,研究人员用红外摄像机在180   半圆形范围内进行拍摄,捕捉标记物在三维空间中的移动方式,这类似于将电影演员的身体活动映射到计算机制作的动画角色上。
  象鼻就像人类的舌头一样,是一类被称为肌肉性静水骨骼(muscular hydrostat)的结构,它没有骨头并能向四面八方移动。这项新研究表明,公象能将一些简单的动作结合起来——如卷曲、缠绕和伸长部分象鼻——完成复杂的运动。它们还能形成类似关节的结构,或者说使部分象鼻变得僵硬,这些象鼻结构能进行点到点的移动。
  图片来源:pixabay
  威廉·基尔(William Kier,并未参与这项研究)是美国北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家,他研究象鼻、舌头和触手的运动。他评价道:"我认为这是一项非常重要的进展。这是我们第一次对大象的鼻子有些许了解,认识到了这些简单的动作可能会让大象完成哪些复杂的运动。"
  这项研究揭示了大象象鼻的4万块肌肉是如何协同作用的,这对于开发新的多功能机器人极为有用,新加坡国立大学的机器人专家塞西莉·拉斯基(Cecilia Laschi,并未参与这项研究)表示:"这是我们机器人学家的梦想。"一支来自意大利比萨的工程师团队提出畅想,他们希望利用这项研究数据在18个月内开发出一台类象鼻的机器人原型。
  图片来源:pixabay
  撰文:苏珊·科西尔(Susan Cosier)
  翻译:郭晓
  审校:王怡博
  引进来源:科学美国人
  本文来自:中国数字科技馆

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