چرا فیل‌ها قادر به پریدن نیستند؟

همان طور که «جان هاچینسون»، استاد بیومکانیک تکاملی در کالج سلطنتی دامپزشکی لندن (بریتانیا)، اذعان می‌کند، هیچ مطالعه‌ای که به طور خاص برای توضیح اینکه چرا فیل‌ها نمی‌توانند بپرند، تاکنون انجام نشده است. بنابراین، توضیحاتی که ما داریم بر اساس آن چه در مورد آناتومی و قوانین فیزیک آنها می‌دانیم است و این که چند شگفتی خاص خود را دارند.

برای پریدن، یک فیل باید قدرت کافی داشته باشد تا در کسری از ثانیه برای جابجایی تمامی آن جرم در خلاف جهت جاذبه ایجاد کند. عضلات مورد نیاز باید به طور انفجاری قوی باشند؛ چیزی که بدن یک فیل به هیچ وجه ارائه نمی‌دهد.

فقط وزن نیست!

مشکل فقط در پریدن نیست. چیزی که متخصصان را واقعاً نگران می‌کند فرود آمدن است: ضربه‌ای که روی مفاصل حیوانی با این اندازه متمرکز می‌شود، آن را در معرض آسیب جدی قرار می‌دهد و بر زمین می افتد و می‌تواند برای او واقعاً خطرناک باشد. یک پرش ناموفق می‌تواند برای یک فیل بسیار گران‌تر تمام شود.

پریدن به این سه ویژگی جسمی نیاز دارد: "مچ پاهای بسیار انعطاف‌پذیر، ساق پاهای قدرتمند و تاندون‌های آشیل قوی که می‌توانند مانند یک کش لاستیکی کشیده شده، انرژی را ذخیره و آزاد کنند."

این دقیقاً همان چیزی است که کانگوروها دارند: اندام‌های عقبی آنها در هر پرش، انرژی الاستیک را ذخیره می‌کنند تا به پرش بعدی پرتاب شوند.

از سوی دیگر، فیل‌ها ساختار بسیار متفاوتی دارند. همان طور که هاچینسون توضیح می‌دهد، مچ پاهای آنها خیلی انعطاف‌پذیر نیست و عضلات ساق پای آنها نسبتاً ضعیف است. پاهای آنها مانند ستون‌ها کار می‌کنند، با استخوان‌هایی که تقریباً در یک ستون عمودی در زیر بدن قرار گرفته‌اند و تاندون‌ها کوتاه و ضخیم هستند. این ساختار برای تحمل بارهای سنگین در تمامی مدت پیاده روی عالی است، اما برای پریدن در هوا مناسب نیست.

اگر وزن به تنهایی همه چیز را توضیح می‌داد، همه غول‌های دیگر نیز به همان اندازه ناتوان بودند. اما این طور نیست؛ به عنوان مثال، کرگدن‌ها هنگام دویدن می توانند پرش کنند. آنها از یک "مرحله پرش" عبور می‌کنند، زمانی که حتی یک پا هم زمین را لمس نمی‌کند. اسب‌ها و حتی اسب‌های آبی نیز در سرعت کامل همین‌طور هستند. فیل مورد عجیب و غریبی است و دلایل دقیق این تفاوت هنوز تا حدودی یک راز است. احتمالاً یک عامل استحکام منحصر به فرد در کرگدن‌ها وجود دارد که فیل‌ها آن را ندارند.

وقتی فیل‌ها «می‌دوند» چه اتفاقی می‌افتد؟

در طول مطالعاتی که در مجله Nature منتشر شد، از فیل‌ها در حداکثر سرعتشان فیلم‌برداری کرد: حدود ۲۵ کیلومتر در ساعت (کمی بیش از ۱۵ مایل در ساعت). فیلم‌برداری با سرعت بالا شکی باقی نگذاشت: حیوان هرگز به طور کامل از زمین جدا نشد؛ حداقل یک پا همیشه در تماس بود. بنابراین، از نظر فنی، فیل‌ها به معنای کلاسیک نمی‌دوند، زیرا دویدن واقعی شامل مرحله‌ای است که همه پاها از زمین جدا می‌شوند.

در مقابل، سریع‌ترین ورزشکاران جهان ۱۰۰ متر را در کمتر از ۱۰ ثانیه می‌دوند. در بیشتر این زمان، آنها به معنای واقعی کلمه در حال پرواز بر روی مسیر هستند. هر چه سریع‌تر بروید، زمان کمتری پای شما زمین را لمس می‌کند و سرعت شما بیشتر می‌شود. این استاندارد برای دویدن است اما نه برای فیل‌ها.

با این حال، چیزی «در این بین» وجود دارد. متخصصان بیومکانیک متوجه شده‌اند که فیل‌ها پاهای خود را کمی خم می‌کنند و نوعی جهش دارند، اما بدون اینکه واقعاً به هوا بپرند - نوعی راه رفتن که به نام «دویدن گروچو» نامگذاری شده است. پاهای جلویی آنها بسیار شبیه راه رفتن معمولی عمل می‌کنند، در حالی که پاهای عقب رفتار الاستیک‌تری نشان می‌دهند. پرش کامل در هوا به سادگی فشار زیادی را بر اسکلت آنها وارد می‌کند.

بقای ثابت

این حرکت در ارتفاع پایین در واقع بسیار کارآمد است. این حرکت به فیل‌ها اجازه می‌دهد تا هر روز مسافت‌های طولانی را در جستجوی غذا و آب طی کنند، که برای آنها بسیار مفیدتر از توانایی پریدن از موانع است.

و بنابراین به سوال واقعی می‌رسیم: پریدن عمدتاً دو هدف دارد: فرار از شکارچیان یا گرفتن طعمه. فیل‌های بالغ با هیچ مشکلی روبرو نیستند. در نتیجه، در طول نسل‌ها، هیچ فشار انتخابی به نفع بهترین پرش‌کنندگان وجود نداشته است. چالش‌های پیش روی دودمان آنها کاملاً متفاوت بود: تحمل وزن روزافزون، ساعت‌ها ایستادن و پیاده‌روی در مسافت‌های طولانی.

ناتوانی در پریدن نه یک نقص تکاملی است و نه دقیقاً یک انتخاب. این فقط پیامد مکانیکی بدنی است که با خواسته‌های دیگر شکل گرفته است. خود خرطوم یک نمونه عالی است: به فیل‌ها اجازه می‌دهد بدون نیاز به پرش به شاخه‌های بلند برسند.

و اگر به یک یادآوری دیگر در مورد این که فیل‌ها چقدر قابل توجه هستند نیاز داشتید؟ با وجود ظاهر سنگینشان، این پسرعموهای مدرن ماموت عمیقاً باهوش هستند، حافظه‌ای افسانه‌ای و قلبی حداقل به بزرگی آنها دارند. آنها نه تنها یکی از آخرین پستانداران بزرگی هستند که در سیاره ما پرسه می‌زنند بلکه هنوز هم به خاطر عاجشان شکار می‌شوند و بقای آنها به این بستگی دارد که ما جایگاه خارق‌العاده آنها را در طبیعت تشخیص دهیم.