ทำไมฮิปโปถึงว่ายน้ำไม่ได้ แต่ช้างว่ายน้ำได้

กระทู้สนทนา

ชีววิทยา วิทยาศาสตร์ วงจรชีวิตสัตว์โลก สัตว์ป่า

วันนี้จะมาชวนพูดคุยเกี่ยวกับสัตว์ 4 เท้าตัวใหญ่อย่าง ฮิปโป และช้าง

สาเหตุหลักที่ฮิปโปว่ายน้ำไม่ได้เป็นเพราะ ความหนาแน่นของร่างกาย ครับ

ฮิปโปมีโครงสร้างกระดูกที่หนาแน่นสูงมาก ซึ่งทำให้น้ำหนักตัวของมันมากกว่าน้ำ ส่งผลให้ร่างกาย จม ทันทีเมื่อลงน้ำลึกและไม่สามารถลอยตัวได้เหมือนสัตว์ชนิดอื่น

ต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำอย่างวาฬหรือแมวน้ำ ฮิปโปไม่มีชั้นไขมันหนาๆ ที่จะช่วยพยุงตัวให้ลอยน้ำได้

ที่เราเห็นฮิปโปตัวอ้วน ๆ บางคนบอกเหมือนอ้วนมาตั้งแต่เกิดนั่นไม่ใช่นะครับ กล้ามเนื้อล้วน ๆ ฮิปโปเป็นหนึ่งในสัตว์ที่มีกล้ามเนื้อแน่นที่สุดในโลก โครงสร้างตัวที่ดูบวมพองนั้นเกิดจากกล้ามเนื้อที่ทรงพลังเพื่อใช้เคลื่อนที่ในน้ำที่มีแรงต้านสูง

แต่ฮิปโปมีไขมันน้อยมาก ต่างจากสัตว์น้ำชนิดอื่น ฮิปโปมี ชั้นไขมันที่บางมาก ซึ่งนี่คือเหตุผลหลักที่ทำให้ตัวมัน ไม่ลอยน้ำ และจมดิ่งลงพื้นทันที

ผิวหนังของฮิปโปหนามาก สิ่งที่หุ้มกล้ามเนื้อของพวกมันคือผิวหนังที่หนาถึง 2 นิ้ว (5 เซนติเมตร) ซึ่งหนักและแข็งแรงพอที่จะป้องกันการโจมตีจากจระเข้หรือสิงโตและไฮยีน่าได้สบาย ๆ คุณเคยสังเกตไหมว่าทั้งไฮยีน่าว่าจะกัดหนังฮิปโปเข้าต้องใช้เวลานานมาก

เมื่ออยู่ในน้ำฮิปโปจะใช้วิธีการเคลื่อนที่แบบก้าวกระโดด เนื่องจากตัวจม ฮิปโปจึงใช้วิธีเดินหรือวิ่งเหยาะ ๆ ไปตามพื้นใต้น้ำแทน ในน้ำลึกพวกมันจะใช้เท้าถีบส่งตัวจากพื้นดินเพื่อดีดตัวขึ้นมาหายใจเป็นระยะ ๆ

แม้จะว่ายน้ำไม่ได้ แต่ฮิปโปสามารถกลั้นหายใจใต้น้ำได้นานถึง 5 นาที และมีสัญชาตญาณที่สามารถดีดตัวขึ้นมาหายใจเหนือผิวน้ำได้เองแม้ในขณะที่มันกำลังหลับอยู่ครับ

สรุป คือฮิปโปว่ายน้ำไม่ได้ ที่เห็นเหมือนลอย ๆ กันอยู่นั่นคือมันยืนในพื้นที่น้ำไม่ลึก แต่ถ้าเห็นฮิปโปอยู่ใต้น้ำคือมันกำลังกลั้นหายใจวิ่งใต้น้ำนั่นเอง

ส่วนช้าง ว่ายน้ำเป็นและเก่งมาก ครับ แม้ร่างกายจะดูใหญ่โตเทอะทะ แต่สรีระของมันถูกออกแบบมาให้เคลื่อนที่ในน้ำได้ดีอย่างเหลือเชื่อ

นี่คือเหตุผลที่ช้างว่ายน้ำได้เก่งครับ

ลอยตัวได้ดี ร่างกายของช้างมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ (ตรงข้ามกับฮิปโป) ทำให้ตัวของมันสามารถลอยน้ำได้เองตามธรรมชาติ

ช้างมีท่อหายใจส่วนตัว ช้างใช้งวงชูขึ้นเหนือผิวน้ำเพื่อหายใจขณะว่ายน้ำลึก ทำให้มันสามารถว่ายข้ามแม่น้ำหรือแม้แต่ว่ายในทะเลได้เป็นระยะทางไกลๆ

ช้างแม้จะมาเท้าเป็นลำตรงไม่มีพังผืดเหมือนจะว่ายน้ำไม่ได้ แต่มันก็ใช้ขาเป็นพาย ช้างจะใช้ขาทั้งสี่ข้างพายน้ำ (เหมือนท่าสุนัขว่ายน้ำ) ซึ่งให้แรงส่งมหาศาล

ช้างใช้วิธีการว่ายน้ำที่เรียกว่า การพายแบบสุนัขโดยใช้ทั้ง 4 เท้าทำงานประสานกันดังนี้ครับ

ท่าทางการขยับ ช้างจะใช้ขาทั้ง 4 ข้างพายน้ำในลักษณะก้าวเดินสลับกันไปมาใต้น้ำ

การแผ่ฝ่าเท้า ฝ่าเท้าของช้างมีลักษณะกว้างและมีแผ่นรองที่นิ่ม เมื่ออยู่ในน้ำมันจะ แผ่ฝ่าเท้าและนิ้วเท้าออก ให้กว้างที่สุดเพื่อทำหน้าที่เหมือน "พาย" หรือ "ตีนกบ" ช่วยให้มีแรงผลักน้ำมหาศาล

พละกำลังจากไหล่และสะโพก กล้ามเนื้อส่วนไหล่และสะโพกที่แข็งแรงมากของช้างจะช่วยส่งแรงไปที่ขาเพื่อให้พายน้ำได้เร็วและแรงพอที่จะขับเคลื่อนร่างกายหนักหลายตันให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้

การควบคุมทิศทาง นอกจากขาแล้ว ช้างยังอาจใช้ ใบหูขนาดใหญ่ ขยับเพื่อช่วยในการทรงตัวและกำหนดทิศทางในขณะที่ลอยตัวอยู่ในน้ำด้วย

นอกจากนี้ช้างยังมีปอดที่ใหญ่ยักษ์ ทำหน้าที่เหมือน ชูชีพธรรมชาติ ช่วยให้มันลอยน้ำได้ดีมาก

นอกจากขนาดปอดแล้ว ยังมีโครงสร้างพิเศษที่น่าสนใจอีก

ถุงลมในร่างกาย ปอดช้างมีปริมาตรมหาศาล เมื่อสูดลมเข้าไปเต็มที่ จะช่วยเพิ่มแรงพยุง ให้ร่างกายที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำอยู่แล้วลอยขึ้นมาได้ง่าย

โครงสร้างช่องอกที่แข็งแรง ช้างเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดเดียวที่ ไม่มีช่องว่างระหว่างปอดกับผนังทรวงอก (ไม่มีช่องพลูรา) แต่มีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่ยืดหยุ่นมาแทนที่ โครงสร้างนี้ช่วยให้ปอดทนต่อ ความดันน้ำ มหาศาลเวลาช้างดำน้ำลึกได้โดยที่ปอดไม่ยุบตัวครับ

การกระจายน้ำหนัก พื้นที่ช่องท้องและทางเดินอาหารที่เต็มไปด้วยก๊าซจากการย่อยสลายพืช ก็มีส่วนช่วยเสริมแรงพยุงตัวให้ช้างลอยน้ำได้นิ่งขึ้นด้วย

ความทนทาน มีบันทึกว่าช้างแอฟริกาสามารถว่ายน้ำต่อเนื่องได้นานหลายชั่วโมง และเคยพบช้างว่ายน้ำข้ามทะเลไปมาระหว่างเกาะในระยะทางหลายกิโลเมตรด้วยครับ

สรุป ช้างไม่ได้แค่เดินลุยน้ำนะครับ แต่มันสามารถ ลอยตัวและว่ายน้ำ ได้จริงจัง แถมยังชอบเล่นน้ำเพื่อคลายร้อนอีกด้วย

แล้วยีราฟล่ะ

โดยปกติแล้ว ยีราฟ จะไม่ว่ายน้ำ และมักจะหลีกเลี่ยงแหล่งน้ำลึกครับ แม้ว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่จะว่ายน้ำได้โดยสัญชาตญาณ แต่สำหรับยีราฟนั้นมีข้อจำกัดทางสรีระที่ทำให้การว่ายน้ำเป็นเรื่องที่ยากลำบากมาก

ทำไมเราถึงไม่ค่อยเห็นยีราฟว่ายน้ำ?

สรีระที่ไม่เอื้ออำนวย ยีราฟมีขาที่ยาวและหนักมากเมื่อเทียบกับลำตัว ทำให้จุดศูนย์ถ่วงของมันไม่สมดุลสำหรับการลอยตัวในน้ำ

การทรงตัวในน้ำ คอที่ยาวมากของยีราฟทำให้มันตั้งสมดุลได้ยาก หากพยายามว่ายน้ำ ส่วนหัวและคอที่หนักอาจทำให้ตัวพลิกหรือจมได้ง่าย

การเคลื่อนที่ รูปแบบการเดินของยีราฟที่ยกขาด้านเดียวกันพร้อมกัน (Pacing) ไม่เหมาะกับการพายหรือถีบตัวในน้ำเหมือนสัตว์ชนิดอื่น

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

การข้ามแม่น้ำ ในธรรมชาติ ยีราฟจะข้ามน้ำโดยการเดินลุยในจุดที่น้ำตื้นพอที่ขาจะหยั่งถึงพื้นเท่านั้น

การพิสูจน์ทางทฤษฎี เคยมีการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์วิเคราะห์ว่า ยีราฟ อาจจะ ลอยตัวได้หากอยู่ในน้ำลึกพอ แต่พวกมันจะว่ายน้ำได้แย่มากและอาจจมน้ำตายได้ง่ายหากเกิดเหตุไม่คาดคิด

ความเสี่ยง เคยมีกรณีข่าวเศร้าที่ ยีราฟหลุดและตกลงไปในคูน้ำจนจมน้ำตาย เนื่องจากพวกมันไม่สามารถพยุงตัวหรือขึ้นจากน้ำลึกได้ด้วยตัวเอง