Nationalgeographic.co.id—Studi baru dunia hewan mengungkapkan bahwa gajah memiliki biomekanika yang unik di otot dan kulit belalainya. Otot gajah ternyata bukan satu-satunya cara bagi gajah untuk meregangkan belalainya, kulit gajah yang terlipat juga memainkan peran penting.
Kombinasi otot dan kulit memberikan keserbagunaan pada gajah untuk mengambil vegetasi rapuh dan merobek batang pohon. Temuan ini dapat meningkatkan pemahaman terkait robotika, yang saat ini biasanya dibuat untuk kekuatan atau fleksibilitas yang besar.
Laporan penelitian tersebut telah dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Publikasi tersebut dapat diperoleh secara daring dengan judul "Skin wrinkles and folds enable asymmetric stretch in the elephant trunk."
Pada penelitian ini, peneliti di Georgia Institute of Technology bekerja sama dengan Zoo Atlanta. Mereka menemukan bahwa kulit gajah tidak meregang secara merata.
Bagian atas belalai lebih fleksibel daripada bagian bawah, dan dua bagian mulai menyimpang ketika gajah mencapai lebih dari 10 persen. Saat meregangkan untuk mengambil makanan atau benda, bagian punggung belalai meluncur lebih jauh ke depan.
Untuk meningkatkan pemahaman mengenai robotika, pemahaman ini penting. Tidak seperti belalai gajah, mesin tidak dapat melakukan keduanya.
Sebagai contoh, penulis studi menunjukkan robotika lunak. Rongganya yang berisi cairan memungkinkan gerakan yang fleksibel tetapi dapat dengan mudah pecah ketika gaya diterapkan.
Para peneliti mengatakan temuan gajah menunjukkan bahwa membungkus robotika lunak dengan struktur seperti kulit dapat memberikan perlindungan dan kekuatan mesin sambil terus memungkinkan fleksibilitas.
"Ketika orang menjulurkan lidahnya, jaringan tanpa tulang berisi otot yang serupa komposisinya dengan belalai gajah, ia membentang secara merata," kata Andrew Schulz, penulis utama studi dan mahasiswa Ph.D. di Sekolah Teknik Mesin George W. Woodruff di Georgia Tech.
"Kami mengharapkan hal yang sama ketika kami menantang seekor gajah untuk meraih makanan." Andrew dan timnya memfilmkan dua gajah sabana Afrika yang meraih kubus dedak dan apel di Kebun Binatang Atlanta.
"Tetapi ketika kami melihat rekaman kamera berkecepatan tinggi kami dan merencanakan pergerakan belalai, kami terkejut. Bagian atas dan bawah berbeda sama sekali," kata Schulz.
Setelah melihat video tersebut, Schulz meregangkan jaringan gajah yang dibedah untuk lebih memahami elastisitas kulitnya. Saat itulah ia menemukan bahwa bagian atas kulit, yang terlipat, 15 persen lebih fleksibel daripada bagian bawah yang berkerut.
Itu juga ketika tim menyadari bahwa mereka tidak hanya melihat gerakan otot di video. Mereka juga melacak selembar kulit tebal.
Baca Juga: Dunia Hewan: Mengapa Tubuh Gajah Sangat Besar? Apa Untung dan Ruginya?
Baca Juga: Gunakan YouTube, Peneliti Amati Respons Gajah Asia Terhadap Kematian
Baca Juga: Evolusi pada Gajah Afrika Bantu Kurangi Perburuan Gading Gajah
"Lipatan kulit yang fleksibel adalah inovasi gajah," kata David Hu, penasihat Schulz dan profesor di Woodruff School dan School of Biological Sciences.
"Mereka melindungi bagian punggung dan memudahkan gajah meraih ke bawah, gaya mencengkeram yang paling umum saat mengambil barang."
Studi ini juga menemukan bahwa belalai gajah berbeda dengan cara lain dari pelengkap tanpa tulang dan berisi otot lainnya yang ditemukan di alam, seperti tentakel cumi-cumi dan gurita. Alih-alih memanjang secara merata, gajah secara teleskopik meregangkan belalainya seperti payung, secara bertahap memanjang bergelombang.
Seekor gajah pertama-tama memanjangkan bagian yang mencakup ujung belalainya, lalu bagian yang berdekatan dan seterusnya. Secara bertahap kembali ke tubuhnya. Schulz mengatakan gerakan progresif menuju asalnya itu disengaja.
"Gajah itu seperti manusia: mereka malas," katanya.
"Bagian di ujung belalai adalah 1 liter otot. Bagian yang paling dekat dengan mulutnya adalah 11-15 liter otot. Seekor gajah pertama-tama akan meregangkan ujung belalainya, lalu bagian yang berdekatan, karena lebih mudah untuk dipindahkan. Jika seekor gajah tidak harus bekerja sangat keras untuk mencapai sesuatu, itu tidak akan terjadi."
Schulz mengatakan dia harus mempelajari gambar dari tahun 1908 ketika belajar tentang anatomi belalai. Itu karena para ilmuwan dan insinyur belum melakukan banyak penelitian tentang biomekanika gajah selama abad terakhir.
Sebagian dari rasa ingin tahunya tentang gajah didasarkan untuk membantu gajah. Menurutnya pemahaman yang lebih baik tentang hewan akan mengarah pada upaya konservasi yang lebih baik. Sebagai seorang insinyur mesin, Schulz juga melihat aplikasi robotika.
"Robotika lunak yang dibuat dengan desain yang terinspirasi secara biologis selalu didasarkan pada gerakan otot. Jika mereka dibungkus dengan kulit pelindung, seperti belalai yang dipenuhi otot gajah, mesin itu bisa memberikan kekuatan yang lebih besar," katanya.
"Tahun lalu kami mengetahui bahwa belalai adalah hidrostat berotot multiguna. Sekarang kita tahu bahwa kulit adalah alat lain yang tersedia."