Vì sao vòi voi có hàng nghìn sợi râu? Câu trả lời từ nghiên cứu mới

5 giờ trướcBài gốc

Vòi voi với hàng nghìn sợi râu đóng vai trò quan trọng trong cảm nhận xúc giác

Vòi voi là cơ quan đặc biệt, đóng vai trò trung tâm trong hầu hết các hoạt động sống của loài động vật trên cạn lớn nhất thế giới. Từ việc tương tác với môi trường, giao tiếp với đồng loại đến kiếm ăn, mọi thao tác đều dựa vào chiếc vòi linh hoạt này.

Ít người biết rằng khoảng 1.000 sợi râu bao phủ bề mặt vòi chính là yếu tố then chốt giúp tăng cường khả năng cảm nhận xúc giác.

Một nghiên cứu mới công bố trên Tạp chí Science đã mang lại những hiểu biết chi tiết nhất từ trước tới nay về cấu trúc và chức năng của bộ râu đặc biệt này. Theo các nhà khoa học, râu vòi voi được chuyên biệt hóa cao để hỗ trợ phản hồi xúc giác, giúp bù đắp cho lớp da dày và thị lực tương đối hạn chế của chúng.

Andrew Schulz, nhà nghiên cứu cơ sinh học tại Viện Max Planck về Hệ thống Thông minh (Đức), cho biết mỗi sợi râu hoạt động như một cơ quan cảm giác độc lập, mở rộng đáng kể phạm vi tiếp nhận xúc giác của voi. “Chúng liên tục dò tìm xung quanh bằng vòi để kiếm ăn và giao tiếp. Mỗi sợi râu đều góp phần vào khả năng cảm nhận tinh tế đó,” ông nói.

Vòi voi, thực chất là sự kết hợp giữa mũi dài và môi trên, chứa mật độ dây thần kinh xúc giác dày đặc. Đầu vòi có thể cầm nắm và thao tác những vật thể nhỏ chỉ vài milimét, chẳng hạn như nhặt một miếng bánh mà không làm vỡ hay bóc vỏ chuối một cách khéo léo.

Khi râu chạm vào vật thể, sự tiếp xúc sẽ làm sợi râu uốn cong và rung động. Tín hiệu cơ học này được truyền tới các tế bào thụ cảm cơ học ở gốc râu, từ đó gửi thông tin về não bộ.

Điểm đặc biệt là râu voi không mọc lại nếu bị hư hại hoặc rụng, vì vậy chúng phải đủ bền để chịu được cường độ va chạm khi voi tìm kiếm và tiêu thụ tới 200 kg thức ăn mỗi ngày. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ quét hiện đại để phân tích cấu trúc bên ngoài và bên trong của râu voi châu Á.

Kết quả cho thấy râu có tiết diện thuôn dài giống cọng cỏ, thay vì hình tròn như ở chuột hay chuột nhắt. Phần gốc râu chứa các khoang rỗng gọi là ống nhỏ, tương tự cấu trúc bên trong sừng động vật. Trong khi đó, râu của chuột gần như đặc hoàn toàn và có độ cứng tương đối đồng đều trên toàn chiều dài.

Bà Katherine Kuchenbecker, chuyên gia robot tại Viện Max Planck và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết cấu trúc dẹt giúp râu dễ uốn cong theo hướng chuyển động của vòi. Các ống rỗng bên trong giúp râu chịu va đập tốt hơn và giảm trọng lượng, tương tự cơ chế của sừng và móng guốc.

Nhóm nghiên cứu còn sử dụng kỹ thuật đo độ cứng nano để xác định đặc tính vật liệu. Kết quả cho thấy phần gốc râu có độ cứng tương đương nhựa cứng, trong khi phần ngọn mềm hơn khoảng 40 lần, gần giống cao su mềm. Sự khác biệt này được gọi là “độ dốc chức năng”.

Theo các nhà khoa học, chính sự thay đổi độ cứng dọc theo thân râu giúp voi xác định chính xác vị trí tiếp xúc. Nếu vật thể chạm vào phần đầu râu, voi có thể nhanh chóng điều chỉnh để nhặt một hạt đậu phộng nhỏ. Nếu râu va vào vật cản khi thò vòi vào hốc cây, chúng có thể lập tức thay đổi hướng để tránh chướng ngại.

Ngoài chiếc vòi tinh vi, voi còn sở hữu hệ thống xã hội phức tạp, khả năng giao tiếp đa dạng và trí nhớ ấn tượng. Bà Lena Kaufmann, nhà thần kinh học tại Đại học Humboldt (Đức), cho rằng thế giới cảm giác của voi, với ưu thế về khứu giác, thính giác và xúc giác, rất khác với loài linh trưởng, nhưng là chủ đề nghiên cứu đầy hấp dẫn.

Các phát hiện mới không chỉ mở rộng hiểu biết về sinh học tiến hóa mà còn có thể truyền cảm hứng cho công nghệ. Theo bà Kuchenbecker, cấu trúc râu voi có thể gợi ý thiết kế mới cho robot tương lai, giúp chúng định hướng tốt hơn trong môi trường phức tạp và thao tác với vật thể mỏng manh một cách chính xác hơn.

MY KHÁNH

Nguồn Văn hóa : http://baovanhoa.vn/doi-song/vi-sao-voi-voi-co-hang-nghin-soi-rau-cau-tra-loi-tu-nghien-cuu-moi-204684.html