电影制作技术揭示大象鼻子运动

大象可以精确而复杂地移动它们强有力的鼻子，灵巧地捡起一片叶子，就像轻松地举起一根木头一样。但研究人员一直在努力解释，鼻子究竟是如何做到这一点的。发表在 Current Biology 上的新研究揭示了部分答案，这要归功于通常用于制作电影的运动捕捉技术。

“大象进化出了这些具有无限自由度的神奇器官，”主要作者、日内瓦大学生物学家米歇尔·米林科维奇说。他的团队前往南非的一个大象保护区，研究这些动物如何具体地 利用这种自由。研究人员将反光标记贴在两头公象的鼻子上，并在它们面前放置了各种物品。当大象移动物体时，研究人员用半圆形的红外摄像机拍摄它们，捕捉标记在三维空间中的移动方式——类似于用于将电影演员的动作映射到计算机生成角色的过程。

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大象的鼻子，就像人类的舌头一样，是一种肌肉性水静力骨骼：它没有骨头，因此可以以无数种方式移动。新的研究表明，公象将简单的动作（例如卷曲、扭曲和伸长鼻子的一部分）结合起来以实现复杂的运动。这些动物还会形成伪关节或鼻子的刚性部分，它们可以从一个点移动到另一个点。

“这是我们第一次了解到这些更简化的指令在大象中可能是什么样的，”北卡罗来纳大学教堂山分校研究鼻子、舌头和触手运动的生物学家威廉·基尔说，他没有参与这项研究。“我认为这是一个非常重要的进步。”

新加坡国立大学机器人专家塞西莉亚·拉斯基说，这项对大象 40,000 块鼻子肌肉如何协同工作的调查，对于开发新型多功能机器人将是非常宝贵的，她没有参与这项新研究：“对于机器人专家来说，这简直就是一个梦想。” 比萨的一个工程师团队正在使用这项研究数据，预计将在 18 个月内拥有一个类似鼻子的机器人原型。