De gerimpelde huid van de Afrikaanse busholifanten is een van de meest bepalende kenmerken. Het doel van dit patchwork-patroon - het helpt het dier koel te blijven door vocht beter vast te houden dan een gladde huid - is bekend in de wetenschappelijke gemeenschap, maar de geheimen van de vorming ervan zijn onderzoekers ontgaan.
Nu biedt een studie gepubliceerd in Nature Communications een verrassende verklaring voor de opkomst van de met spleet gevulde huid van olifanten: zoals Roni Dengler rapporteert voor Discover, wordt de huid van de zoogdieren in de loop van de tijd dikker, met nieuwe lagen die druk uitoefenen op het buitenste vel (de laag corneum), waardoor een web van scheuren op het oppervlak achterblijft.
Aanvankelijk gingen onderzoekers ervan uit dat de huid van een olifant op dezelfde manier barstte als in droge modder of beschadigd asfalt. Een studie uit 2013 uitgevoerd door co-auteur Michel Milinkovitch van de nieuwe studie, een evolutionair bioloog en biofysicus van de Universiteit van Genève, ontdekte dat trekspanning of een proces van krimpen verantwoordelijk was voor het produceren van de schilferige plooien op de huid van krokodillen.
Voortbouwend op zijn eerdere werk, namen Milinkovitch en zijn collega's CT-scans van huidmonsters van olifanten en creëerden ze een computermodel dat huidgroei simuleerde om overeenkomsten tussen krokodillen en olifanten te meten. Het team verwachtte krimp, maar zoals Ashley Strickland van CNN opmerkt, kan dat alleen niet het enige antwoord zijn. De lagen leken daadwerkelijk te buigen en genereerden een netwerk van 'microvalleys' op het stratum corneum.
"Het is zeer contra-intuïtief dat het kraken van de huid gunstig kan zijn", vertelt Milinkovitch aan Strickland.
Gezien de ongewone fysiologie van de Afrikaanse olifant zijn de bevindingen van de wetenschappers echter logisch. Aristos Georgiou van Newsweek schrijft dat de dieren het zweet en de talgklieren missen waar de meeste zoogdieren op vertrouwen om koel te blijven. In plaats daarvan moeten oververhitte olifanten in een plas water of modder rondspatten. Dankzij hun ingewikkeld gebarsten huid behouden ze uiteindelijk vijf tot tien keer meer vocht dan een glad oppervlak. Omdat deze ingesloten vloeistof verdampt, kunnen olifanten hun lichaamstemperatuur regelen en uitdroging voorkomen. Modder op de huid geplakt helpt de dieren ook om parasieten af te weren.
Naarmate olifanten ouder worden, bouwen hun dode huidcellen zich op en oefenen uiteindelijk voldoende druk uit om fysieke scheuren in de opperhuid te genereren (Michel Milinkovitch) Volgens een persbericht is het kraakproces dat duidelijk zichtbaar is bij de ontwikkeling van olifanten meer typerend voor niet-levende materialen. Terwijl de opperhuid van de olifant fysiek barst door de druk van de huidlagen die buigen, zijn de gebarsten verschijningen van de meeste biologische systemen het product van strak gevouwen weefsellagen.
De enkelvoudige huid van olifanten heeft eigenlijk veel gemeen met die van mensen die lijden aan de huidziekte ichthyosis vulgaris. Deze aandoening treft één op de 250 mensen, meldt Douglas Quenqua voor de New York Times, en voorkomt het afstoten van dode huidcellen. De ziekte, die niet kan worden genezen maar vaak wordt behandeld met vochtinbrengende crèmes, maakt de huid droog, dik en schilferig.
Hoewel deze aandoening een duidelijke verstoring voor de mens oplevert, is het zeer gunstig voor Afrikaanse olifanten. Terwijl de huidcellen zich ophopen, oefenen ze voldoende druk uit om de buitenste laag te buigen, waardoor het netwerk van beekjes ontstaat dat hen helpt koel te blijven.
"Als de huid zou afstoten, zou deze nooit dik genoeg worden om de stress in de kleine valleien van dit rooster van verhogingen te genereren, en je zou niet de scheuren zien verschijnen, " vertelt Milinkovitch aan Quenqua. "Bij mensen is dit geen nuttig probleem."
Er moet aanvullend onderzoek worden verricht om het verband tussen het afstoten van olifantenhuid en ichthyosis vulgaris te bevestigen, maar zoals CNN's Strickland opmerkt, zou een dergelijke verificatie een uniek voorbeeld bieden van hoe een schadelijke menselijke mutatie een krachtige aanpassing is bij een andere soort. Het is ook mogelijk dat verder onderzoek een manier zou kunnen opleveren om de aandoening bij mensen te behandelen.
De volgende stap van Milinkovitch is het observeren van de groei van een pasgeboren Afrikaanse olifant.
"We willen graag het kraken op de huid van een baby-Afrikaanse olifant volgen om de dynamiek van het proces te begrijpen, " vertelt hij CNN. "Verschijnen de scheuren overal of verschijnen ze op een specifieke plaats en verspreiden ze zich dan? Duurt het ... weken of duurt het zes maanden? Het is een nieuw, mooi voorbeeld van hoe fysieke processen betrokken zijn bij de ontwikkeling van dierlijke vormen en vormen. "
