Το θερμόμετρο του ελέφαντα

Το να κάνεις έναν ελέφαντα να καταπιεί ένα μεγάλο μεταλλικό χάπι δεν είναι εύκολη υπόθεση. «Είναι πολύ έξυπνα ζώα και θα εξετάσουν εξονυχιστικά το φαγητό που τους προσφέρεις» λέει η Nicole Weissenböck από το Πανεπιστήμιο Κτηνιατρικής της Βιέννης που αποφάσισε να καταπιαστεί με το θέμα. Ακόμη και αν κρύψει κάποιος μία κάψουλα μήκους τριών εκατοστών σε μια μπανάνα, την αγαπημένη τροφή του ελέφαντα, δεν θα καταφέρει να τον ξεγελάσει. «Αν τη δαγκώσει, δεν θα τη σπάσει με τα δόντια του, αλλά θα την ξεχωρίσει και θα τη φτύσει» εξηγεί η Weissenböck.

Για τα μεγαλόσωμα ζώα το να διατηρούν τη θερμοκρασία τους σταθερή είναι δύσκολη υπόθεση. Και όμως, οι ελέφαντες καταφέρνουν να επιβιώνουν σε μερικά από τα πιο ζεστά μέρη. Πώς τα καταφέρνουν; Η Weissenböck και άλλοι ερευνητές αποφάσισαν να φέρουν στο φως τα ιδιαίτερα «κόλπα» που υιοθετούν τα συγκεκριμένα ζώα για να πετύχουν τον στόχο τους.

Οι ελέφαντες δεν ιδρώνουν. Μάλλον επειδή κάτι τέτοιο δεν είναι βολικό λόγω του όγκου τους. Επίσης δεν λαχανιάζουν. Τα μεγάλα θερμόαιμα ζώα που παράγουν εσωτερική θερμότητα, έχουν μικρότερη περιοχή επιφάνειας σε σχέση με τον όγκο τους και για να καταφέρουν να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους σε φυσιολογικά επίπεδα όταν έχει ζέστη πρέπει να χάσουν πολύ περισσότερη θερμότητα ανά μονάδα επιφάνειας από έναν άνθρωπο, ενώ όσο μεγαλύτερος είναι ο ελέφαντας τόσο μεγαλύτερο γίνεται και το πρόβλημα.

Οι περισσότερες από τις στρατηγικές που επιστρατεύουν οι ελέφαντες για να γλιτώσουν από τη ζέστη είναι γνωστές. Μία από αυτές έχει να κάνει με τα τεράστια αφτιά τους, τα οποία και χρησιμοποιούν για να αυξήσουν την απώλεια θερμότητας. Η συγκεκριμένη μέθοδος είναι μάλιστα ιδιαίτερα αποτελεσματική. Σε μελέτη του 1992 υπολογίστηκε ότι σε θερμοκρασία 20°C ένας αφρικανικός ελέφαντας που ζυγίζει 2.000 κιλά θα μπορούσε να διοχετεύσει όλη την πλεονάζουσα θερμότητα στο περιβάλλον μέσω των αφτιών του και μόνο.

Ακόμη και αν μοιάζουν να αποτελούν τη λύση όμως, τα αφτιά από μόνα τους δεν είναι αρκετά. Οι αφρικανικοί ελέφαντες μπορεί να ζυγίζουν ως και 7.000 κιλά και συχνά καλούνται να επιβιώσουν σε θερμοκρασίες που φτάνουν ως και τους 40°C. Τα αφτιά των ασιατικών ελεφάντων, μάλιστα, αποτελούν μόλις το ένα τρίτο της μάζας τους, γεγονός που τους επιτρέπει να επιστρέφουν στο περιβάλλον μέσα από αυτά μόνο το ένα τρίτο της θερμότητας που επιθυμούν να αποβάλουν. Ετσι, καταφεύγουν σε πιο απλές τεχνικές και κατευθύνονται προς την πλησιέστερη «φυσική πισίνα». Το νερό τούς παρέχει άμεση ανακούφιση, ενώ το ζαρωμένο δέρμα τους παγιδεύει παράλληλα αρκετή υγρασία και λάσπη, παρέχοντάς τους μια παρατεταμένη αίσθηση δροσιάς.

Οταν η Weissenböck μελέτησε τις θερμικές εικόνες έξι αφρικανικών ελεφάντων που συγκέντρωσε στον ζωολογικό κήπο της Βιέννης, η ομάδα της ανακάλυψε ένα ακόμη τέχνασμα που χρησιμοποιούν τα μεγαλόσωμα ζώα. Οι ερευνητές περίμεναν να δουν τα αφτιά να εμφανίζονται ως το μοναδικό «ζεστό» σημείο στο σώμα των ζώων, αλλά αντίθετα εντόπισαν και άλλα μέρη, συμπεριλαμβανομένων των ποδιών και των πλευρών τους. Ως τότε η ομάδα πίστευε ότι μόνο τα αφτιά των ελεφάντων φιλοξενούσαν πυκνά δίκτυα αιμοφόρων αγγείων, τα οποία απαιτούνται για να ζεσταθεί το δέρμα σε αυτόν τον βαθμό, αλλά από τις εικόνες φάνηκε ότι πολλές ακόμη περιοχές είναι εξίσου καλά «εξοπλισμένες».

Οι ελέφαντες πάντως φαίνεται να έχουν τον πλήρη έλεγχο της θερμοκρασίας τους. Οσο η ζέστη αυξανόταν, η ομάδα περίμενε να δει ολόκληρη την επιφάνεια του κάθε αφτιού να θερμαίνεται. Αντιθέτως, παρατήρησε ότι αρχικά μόνο μικρές κηλίδες της περιοχής θερμάνθηκαν και τα σημεία που «κοκκίνιζαν» διέφεραν από αφτί σε αφτί, ενώ η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των ζεστών και κρύων σημείων ήταν μεγάλη και έφτανε ακόμη και τους 20°C. Καθώς η θερμοκρασία αυξανόταν ακόμη περισσότερο, οι θερμές περιοχές επεκτάθηκαν και τελικά συγχωνεύτηκαν. «Είναι πραγματικά εκπληκτικό» σχολιάζει η Weissenböck. Ολα τα θηλαστικά διαθέτουν περιοχές στο δέρμα τους που μπορούν να λειτουργήσουν ως «θερμικά παράθυρα», μέσα από τα οποία η θερμότητα μπορεί να διαφεύγει, αλλά οι ελέφαντες είναι τα πρώτα ζώα που είναι γνωστό ότι ανοίγουν και κλείνουν τα παράθυρά τους με τέτοιον τρόπο. Η Nicole Weissenböck βέβαια εξηγεί ότι αυτή η ικανότητα επιτρέπει στους ελέφαντες να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματός τους σε μη ακραίες καιρικές συνθήκες. «Η συγκεκριμένη διαδικασία γίνεται μόνο όταν οι ελέφαντες δεν παγώνουν και δεν υποφέρουν από τη ζέστη» λέει. Αλλοι ερευνητές πάντως πάνε ένα βήμα πιο μακριά και επιμένουν ότι οι ελέφαντες μπορούν να δροσίσουν ακόμα συγκεκριμένα όργανα ανάλογα με το ποια σημεία του δέρματός τους έχουν ζεσταθεί.

Κλιματιστικό τρίχωμα

H ροή θερμότητας από τα συγκεκριμένα σημεία του σώματος αυξάνεται και από ένα άλλο μέσο: τις τρίχες. Ενώ εκ πρώτης όψεως οι ελέφαντες φαίνεται να είναι φαλακροί, στην πραγματικότητα το δέρμα τους καλύπτεται από αραιό τρίχωμα. «Είναι αγκαθωτό και παχύ» λέει ο ερευνητής Conor Myhrvold. Είναι γνωστό ότι το πυκνό τρίχωμα κρατά τα θηλαστικά ζεστά παγιδεύοντας ένα στρώμα μονωτικού αέρα δίπλα στο δέρμα, μειώνοντας την απώλεια θερμότητας. Το τρίχωμα του ελέφαντα όμως είναι αραιό και δεν θα μπορούσε να διεκπεραιώσει μια τέτοια διαδικασία. Ετσι, ο Myhrvold αναρωτήθηκε αν το τρίχωμά του θα μπορούσε να παίξει τον ρόλο μικρών πτερυγίων που αυξάνουν την απώλεια θερμότητας.

Οσο ήταν ακόμα φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, ο Myhrvold άρχισε να ερευνά αυτό το φαινόμενο «πειράζοντας» ένα μοντέλο που υπολογίζει την αποτελεσματικότητα των μετατροπέων θερμότητας που χρησιμοποιούνται για την ψύξη ηλεκτρικών εξαρτημάτων. Το μοντέλο έδειξε ότι οι τρίχες των ελεφάντων μπορούν να ενισχύσουν την απώλεια θερμότητας από το δέρμα ως και κατά 20%. «Μαθαίνουμε πολλά που δεν περιμέναμε γι’ αυτά τα ζώα» λέει ο Myhrvold. Το τρίχωμα δεν είναι μόνο ένα απομεινάρι του παρελθόντος, αλλά ενδεχομένως ακόμη και να εξελίχθηκε για να βοηθήσει τους ελέφαντες στην συγκεκριμένη διαδικασία, σε αντίθεση με την κοινή αντίληψη που το θέλει να υπάρχει για να κρατά τα ζώα ζεστά.

Τα παραπάνω τρικ όμως δεν είναι πάντα αρκετά. Οταν τα φαινόμενα είναι ακραία, οι ελέφαντες καταφεύγουν σε δραστικές μεθόδους που δεν είναι παρατηρήσιμες με γυμνό μάτι. Για να τους κάνει να καταπιούν τις μεταλλικές κάψουλες που δεν περιείχαν φάρμακο αλλά αισθητήρες θερμότητας που εξέπεμπαν ακτίνες, η Nicole Weissenböck περίμενε μέχρι το στόμα τους να είναι ορθάνοιχτο, ώστε να πετάξει τις κάψουλες στον λαιμό τους μαζί με κάποιες λιχουδιές. Η ερευνήτρια εξηγεί ότι είναι ο μοναδικός τρόπος για να μετρήσει κανείς τη θερμοκρασία του ελέφαντα, αφού «δεν μπορεί κάποιος με όργανα μέσω του ορθού να φτάσει ενάμισι μέτρο μέσα στο σώμα του ελέφαντα για να πάρει τις σωστές τιμές».

Η Weissenböck και η ομάδα της πάντως κατάφεραν να κάνουν 17 ασιατικούς ελέφαντες σε ζωολογικούς κήπους στη Γερμανία και στην Ταϊλάνδη να καταπιούν τα χάπια-αισθητήρες. Στη Γερμανία, όπου η εξωτερική θερμοκρασία ήταν περίπου 21°C, η θερμοκρασία του ελέφαντα άλλαζε κατά μισό βαθμό περίπου μέσα στην ημέρα. Αντίθετα στην Ταϊλάνδη, όπου η μέση θερμοκρασία ήταν γύρω στο 30°C, η θερμοκρασία του ελέφαντα μεταβαλλόταν περισσότερο και από έναν βαθμό. Από 35,5°C το βράδυ, η θερμοκρασία των ελεφάντων έφτανε ως και τους 38°C κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Ακόμη, οι ελέφαντες στην Ταϊλάνδη χρησιμοποιούν το μέγεθος προς όφελός τους. Το μεγάλο σώμα τους δεν χρειάζεται μόνο αρκετό χρόνο για να κρυώσει, αλλά και αρκετό χρόνο για να ζεσταθεί. Ετσι, αφήνουν τη θερμοκρασία τους να πέσει σε αρκετά χαμηλά επίπεδα κατά τη διάρκεια της νύχτας, ώστε να μπορούν να αντέξουν τις υψηλότερες θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της επόμενης ημέρας, χωρίς να διατρέχουν κίνδυνο. Είναι γνωστό ότι και μερικά άλλα ζώα κάνουν το ίδιο –η θερμοκρασία της καμήλας μπορεί να κυμαίνεται από 34°C ως και πάνω από τους 41°C -, ενώ η Weissenböck πιστεύει ότι και οι αφρικανικοί ελέφαντες υιοθετούν αυτή τη στρατηγική, αν και κανένας δεν το έχει καταγράψει επιστημονικά. Αλλα μεγαλόσωμα ζώα, όπως οι ρινόκεροι και οι καμηλοπαρδάλεις, ενδεχομένως να κάνουν το ίδιο.

Αυτό που είναι σίγουρο πάντως είναι ότι όσο ο πλανήτης θερμαίνεται τα ζώα αναγκάζονται να καταβάλλουν μεγαλύτερη προσπάθεια για να επαναφέρουν τη θερμοκρασία του σώματός τους στα επιθυμητά επίπεδα· και με τους βαθμούς κατά τη διάρκεια της νύχτας να ανεβαίνουν πιο γρήγορα –ακόμη και από αυτούς της ημέρας –σε σύγκριση με το παρελθόν, τα «κόλπα» που υιοθετούν ενδεχομένως να μην είναι αρκετά για να τους εγγυηθούν την επιβίωσή τους. «Οι ελέφαντες θα αλλάξουν συμπεριφορά» εξηγεί ο Myhrvold, ενώ μπορεί να αλλάξουν και σωματικά. Είναι πιθανό ακόμη και να καταφύγουν και στην πιο αποτελεσματική στρατηγική από όλες για ένα μεγαλόσωμο ζώο. Τη συρρίκνωση.