Wanneer mannelijke olifanten vechten, botsen ze met hoge snelheden en vergrendelen ze hun slagtanden samen in een show van kracht. Deze langwerpige snijtanden zijn zo sterk dat hun grijpers ze vaak gebruiken om te worstelen en elkaar op de grond te werpen. Maar slagtanden zijn niet alleen voor het toebrengen van schade; buiten het gevecht gebruiken olifanten ze om paden door de vegetatie vrij te maken en zelfs bomen te verplaatsen. Het meest opvallende is dat elke olifant zijn hele slagtanden - elk met een gewicht tot 400 kilogram - gedurende zijn hele leven bewaart.
gerelateerde inhoud
- Er is een nieuw hulpmiddel in de strijd tegen stroperij van olifanten
- Het meeste ivoor te koop komt van recent gedode olifanten - suggereren dat stroperij zijn tol eist
- Hoe Elephant Poop Nab Ivory Poachers helpt
Om deze uiteenlopende taken uit te voeren, moet het spul waaruit olifantsslagtanden bestaan hard, sterk en taai zijn. Deze combinatie van eigenschappen maakt deel uit van wat ivoor in de hele geschiedenis van de mensheid tot een felbegeerd element heeft gemaakt, dat slechts drie jaar geleden voor meer dan $ 2000 per kilogram werd verkocht. Historisch gebruikt in biljartballen, pianotoetsen en zelfs hippe vervangingen, wordt ivoor nog steeds gewaardeerd voor sieraden en andere luxe objecten.
Helaas heeft de waarde die mensen hechten aan olifantenivoor ook conflicten aangewakkerd en in verband gebracht met georganiseerde misdaad, waardoor een bloederige handel werd voortgezet die zowel mens als dikhuid schaadt.
In de jaren zeventig en tachtig stimuleerde illegale stroperij de Conventie over internationale handel in bedreigde in het wild levende dier- en plantensoorten, of CITES, om Afrikaanse olifanten op te nemen op de lijst van beschermde soorten, waaronder diersoorten die met uitsterven worden bedreigd. In 1990 voerde CITES het equivalent in van een verbod op internationale verkoop van Afrikaans ivoor. Olifantenpopulaties herstelden zich pas om opnieuw te worden gedecimeerd door een recente toename van stroperij in de jaren 2000. Sindsdien zijn tienduizenden olifanten - tot 60 procent van de bevolking in sommige gebieden - afgeslacht. Volgens sommige schattingen worden elk jaar 50.000 olifanten gedood.
Deze bloederige handel is wat Fritz Vollrath, een bioloog aan de Universiteit van Oxford, ertoe heeft gebracht na te denken over wat er nodig zou zijn om een door de mens gemaakt materiaal te maken dat even goed zou kunnen presteren als ivoor - en dus de vraag naar een stof die zo is veroorzaakt te verminderen veel kwaad. Destijds bestudeerde Vollrath de eigenschappen van een ander opmerkelijk materiaal dat in de natuur wordt gevonden: spinzijde. Maar hij bestudeerde ook het gedrag en migratiepatronen van olifanten, waardoor hij maar al te bekend was met de gevolgen van de ivoorhandel.
Onder de microscoop onthult ivoor zijn moleculaire structuur: een driedimensionale collageensteiger gevuld met hydroxylapatietmineralen en water. Vollrath wilde deze verschillende make-up goed genoeg begrijpen om de op plastic gebaseerde vervangers die momenteel bestaan te verbeteren met een echt "biologisch geïnspireerde" replica. "We hebben nog steeds moeite om te begrijpen waarom het zo'n moeilijk materiaal is, " zei Vollrath. “Het combineert twee soorten materiaal, mineraal en collageen. Geen van beide zijn op zichzelf geweldige materialen, maar als je ze door elkaar haalt ... wordt het iets anders. ”
Maar wat is dat "iets anders"? Voor Vollrath is de eerste stap bij het creëren van realistisch nep-ivoor precies wat echt ivoor is . Dus, met behulp van monsters van ivoor als smokkelwaar, heeft zijn onderzoeksgroep dunne plakjes gesneden - waarop de gearceerde lijnen die kenmerkend zijn voor ivoor te zien zijn - en onderwerpen ze aan gedetailleerde microscopische onderzoeken en stresstests. Het doel is om op kleine schaal te begrijpen hoe de structuur resulteert in de taaiheid en schoonheid van het materiaal.
Toch geeft Vollrath toe dat hij nog een lange weg te gaan heeft.
Gesneden ivoren slagtand met volledig oppervlak gesneden met menselijke figuren, driehoekige gezichten en slangen die uit een cirkel stralen. (Nationaal museum voor Afrikaanse kunst / Smithsonian) De vraag van consumenten naar ivoor begon in de vroege 2000s te stijgen en piekte rond 2011, wat grote dalingen veroorzaakte in de olifantenpopulaties in heel Afrika, zegt Iain Douglas-Hamilton, een bioloog en het hoofd van natuurbeschermingsorganisatie Save the Elephants, waarvan Vollrath voorzitter is. "In 2009 begonnen dingen te ontrafelen met een enorme stijging van de prijs van ivoor, gedreven door een toename van de vraag in China, vanwege de toegenomen koopkracht van gewone Chinese burgers, " zegt Douglas-Hamilton. "Destijds was er weinig bekend met de effecten [van de ivoorhandel op olifantenpopulaties] - dit is de laatste jaren radicaal veranderd."
Gelukkig is de prijs van ivoor sinds 2014 met meer dan de helft gedaald in afwachting van een Chinees verbod op de ivoorhandel, volgens een rapport van Save the Elephants. Verschillende grote, voorheen legaal werkende ivoorsnijwerkfabrieken zijn al gesloten sinds het verbod van kracht werd in de laatste dagen van 2016. De aankoop en verkoop van ivoorobjecten is gepland om eind 2017 volledig te zijn gestopt, naar schatting 70 procent van de wereldwijde ivorenmarkt.
"Er was bezorgdheid dat het bestaan van 'legaal' ivoor zou kunnen worden gebruikt als een rookgordijn [voor illegale handel], " zei Douglas-Hamilton. "Dit zorgde ervoor dat de Chinezen op het idee kwamen dat de enige manier om de handel te beheersen was het af te schaffen."
De focus van Vollrath is daarom verschoven naar de biomedische toepassingen van synthetisch ivoor. Hij gelooft bijvoorbeeld dat zijn materiaal zou kunnen worden gebruikt bij het repareren van botten of tanden, of om de 19e-eeuwse praktijk van het gebruik van ivoor bij heupvervangingen voor de leeftijd van de regeneratieve geneeskunde bij te werken. Maar hij werkt ook nog steeds aan het ontrafelen van de eigenschappen die ivoor zo cultureel en artistiek waardevol maken.
Ivoor is van oudsher gebruikt in verschillende culturele economieën, van muziekinstrumenten tot decoratieve objecten. "Voor de carvers in China is ivoor een zeer belangrijk materiaal, " zegt Vollrath, verwijzend naar Chinese ambachtslieden die decoratieve objecten maken van legaal of illegaal verhandeld ivoor. "Ons oorspronkelijke idee was, als we de carvers konden overhalen hun lobby te laten vallen door ze een vervangend materiaal te geven om te carven, zou dit een effect kunnen hebben op de ivoorhandel en stroperij." Nu dat ivoor is verboden, zegt hij, het ontwikkelen van een vervanging kan helpen het vaartuig in leven te houden.
Natuurlijk ivoor bezit ook andere eigenschappen die moeilijker zijn aan te brengen. Een traditionele toepassing was de productie van muziekinstrumenten. Terwijl piano's nu worden vervaardigd met plastic toetsen, gebruikt een kleine gemeenschap van muzikanten die de shamisen spelen, een traditioneel drie-snarig Japans instrument dat wordt gebruikt in Kabuki-theater en andere Japanse volksmuziektradities, ivoren delen bij de vervaardiging van hun instrumenten.
Deze delen zijn gemaakt van ivoorvoorraden die al in het land bestaan, maar er zijn meldingen van illegale smokkel, zegt Keisuke Yamada, een afgestudeerde student in etnomusicologie die de shamisen aan de Universiteit van Pennsylvania bestudeert. "De meeste shamisen-meesters in Japan geven de voorkeur aan [onderdelen] gemaakt van ivoor, " zegt Yamada via e-mail. “Ze zeggen dat ze de grip ervan leuk vinden; het voelt comfortabel aan en absorbeert transpiratie, wat belangrijk is voor hen om het instrument urenlang te blijven bespelen. ”
Hoewel er technische projecten aan de gang zijn om alternatieve materialen voor shamisenbouw te ontwikkelen, betwijfelt Yamada dat shamisen-meesters bereid zullen zijn om over te schakelen op alternatieve materialen zolang ivoor legaal in het land beschikbaar is.
Bovendien zal het, zelfs als een materiaal eenmaal goed is gekarakteriseerd, nog steeds veel tijd en onderzoek vergen om die kennis te vertalen in het opnieuw creëren ervan. Maar als we dat eenmaal doen, is het potentieel enorm. "Naarmate we meer inzicht krijgen in complexe materialen zoals ivoor, kunnen we een deel van hun magie in het lab opnieuw creëren en uiteindelijk nieuwe materialen ontwerpen voor gebruik in kunst, wetenschap en techniek", zegt Markus Buehler, hoogleraar engineering aan het Massachusetts Institute of Technologie, via e-mail.
"Om van een biologisch naar een technisch materiaal te gaan, is het van cruciaal belang om de relaties tussen structuur en functie te begrijpen, " zegt Buehler, die aan spider silk heeft gewerkt, maar geen band heeft met de ivoren onderzoekers. "Het is vaak moeilijk om een materiaal te maken dat het materiaal uit de natuur nabootst." De belangrijkste technische uitdaging voor het begrijpen van een natuurlijk materiaal zoals ivoor, voegt hij eraan toe, toegang te hebben tot een reeks beeldvormingstechnieken waarmee het materiaal kan worden gebruikt gekenmerkt van de moleculaire tot de macroniveaus.
Ivoorballen zoals deze, uit 1925, herinneren aan een tijd waarin de enige echte biljartballen werden gesneden uit vers Aziatisch ivoor. (Nationaal museum voor Amerikaanse geschiedenis / Kenneth E. Behring Center / Smithsonian) In een tijdschriftartikel in het tijdschrift Nature Materials merkt hoogleraar engineering van Dartmouth, Ulrike Wegst, op dat "het nabootsen van de kenmerken van een natuurlijk materiaal geen triviale onderneming is." Ondanks de vooruitgang in het karakteriseren van biologische materialen, zijn er maar weinig succesvol gesynthetiseerd vanwege de uitdagingen van het begrip hun complexiteit op meerdere schalen, schrijft ze. Een mogelijke uitzondering is parelmoer of parelmoer - dat net als ivoor uit organische en minerale componenten bestaat en nauw is nagebootst door menselijke ingenieurs.
"Het is inderdaad mogelijk om biomimetische materialen te ontwikkelen met eigenschappen die verwant zijn aan hun tegenhangers, " zegt Wegst via e-mail. "De eerste vragen die ik zou willen stellen zijn: voor welke toepassing wilt u een ivoor-vervangend materiaal maken, en wat zijn de ontwerpvereisten voor die toepassing? ... Er zijn talloze paden, en verschillende kunnen inderdaad heel opwindend zijn."
Uiteindelijk zou het synthetiseren van ivoor voor massaconsumptie partnerships met de industrie vereisen. Maar kennis over de moleculaire eigenschappen van ivoor kan al voor die tijd nuttig zijn voor biologen, ingenieurs en natuurbeschermers. Vollrath wijst erop dat olifantenivoor verschilt van andere ivoren; de interne architectuur verschilt van die van mammoeten of narwallen, en verschillen zijn anekdotisch gerapporteerd tussen de ivoren van olifanten uit verschillende regio's en omgevingen.
"Het zou interessant zijn om erachter te komen of er een historische of evolutionaire reden is voor deze verschillen, en hebben ze implicaties voor de taaiheid en de mechanische eigenschappen, " zegt Vollrath.
Een beter begrip van deze verschillen kan ook nuttig zijn als het gaat om het volgen van de illegale handel in ivoor. Vollrath speculeert dat als er grote verschillen zijn tussen ivoren op basis van omgevings- of genetische factoren, natuurbeschermers die gegevens zouden kunnen gebruiken om de oorsprong van het dier te traceren waar eventueel in beslag genomen ivoor vandaan kwam. Dit zou een aanvulling kunnen zijn op de methode van genetisch gebaseerde ivoortracering waarover Elizabeth Kolbert onlangs rapporteerde voor Smithsonian Magazine, waarin onderzoekers specifieke genetische mutaties in ivoor matchen met bekende olifantenpopulaties .
Toch zijn niet alle natuurbeschermingsdeskundigen het erover eens dat het overtuigen van nep-ivoor aan de markt een goed idee zou zijn. "Synthetische natuurproducten die er echt uitzien, zullen de vraag hoogstwaarschijnlijk niet verminderen en kunnen zelfs helpen deze te stimuleren", zegt Leigh Henry, een senior beleidsadviseur bij het Wereld Natuur Fonds, via e-mail. "Bovendien kunnen producten die op elkaar lijken, illegale handel dekken en het werk van handhavingsambtenaren veel moeilijker maken."
Het wordt ingewikkelder. Als synthetisch ivoor betaalbaar, overvloedig is en door consumenten als een acceptabel alternatief wordt gezien, zou het de prijs van echt ivoor voldoende kunnen verlagen om stroperij te ontmoedigen, zegt Carolyn Fischer, een senior fellow bij Resources for the Future die academisch onderzoek heeft gedaan naar handel in handel producten voor dieren in het wild. Maar als de prevalentie van nep-ivoor het stigma van het bezit van echt ivoor zou verwijderen, zou dit het tegenovergestelde effect kunnen hebben.
"Uiteindelijk hangt het netto-effect ervan af of de overvloed van een vervanger de prijzen meer kan verlagen dan dat het de vraag stimuleert door het stigma te verminderen, " zei Fischer via e-mail.
Het bepalen van de juiste strategie voor het bestrijden van stroperij van olifanten vereist noodzakelijkerwijs een combinatie van inspanningen van experts op verschillende gebieden. In de tussentijd kan het werk van Vollrath om te bepalen wat ivoor zo uniek maakt, profiteren van sommige van die andere gebieden, van engineering tot ontwerp. Een vaak genoemd pluspunt van natuurbehoud is immers het behouden van de chemische, fysische en technische innovaties die door evolutie zijn aangescherpt, zodat mensen ze kunnen begrijpen en aanpassen voor hun gebruik.
Zoals Buehler zegt over samenwerkingen tussen biologen en ingenieurs: "Ik denk dat het een waardevolle focus is en dat er veel wederzijdse voordelen kunnen zijn."
