Дива Природа Животни

Ужасен от незаконната търговия със слонова кост, биолог реши да се справи сам | Наука

Когато мъжките слонове се бият, те се сблъскват с високи скорости, заключвайки бивните си заедно в знак на сила. Тези удължени зъби на резци са толкова здрави, че владетелите им често ги използват, за да се борят и хвърлят един към друг на земята. Но бивните не са само за нанасяне на вреда; извън битката слоновете ги използват, за да разчистват пътеките през растителността и дори да преместват дървета. Най-забележителното е, че всеки слон запазва един и същи набор от бивни - всеки с тегло до 400 килограма - през целия си живот.

За да изпълнявате тези разнообразни задачи, нещата, които съставят биволи на слонове, трябва да бъдат твърди, здрави и жилави. Тази комбинация от качества е част от това, което е направило слоновата кост такъв желан елемент през цялата човешка история, като само преди три години се е продавал на стойност над 2000 долара за килограм. Исторически използван в билярдни топки, клавиши за пиано и дори заместители на тазобедрената става, слоновата кост продължава да се цени днес за бижута и други луксозни предмети.



За съжаление стойността, която хората придават на слонова слонова кост, също има подкладен конфликт и са свързани с организирана престъпност, като продължават кървава търговия, която вреди както на хората, така и на пахидермата.



През 70-те и 80-те години незаконното бракониерство подтикна Конвенцията за международна търговия със застрашени видове от дивата фауна и флора (CITES) да включи африкански слонове в своята списък на защитените видове, включително застрашените от изчезване. През 1990 г. CITES въведе еквивалент на забрана за международни продажби на африканска слонова кост. Популациите на слонове се възстановиха, за да бъдат отново унищожени от неотдавнашен прилив на бракониерство през 2000-те. Оттогава десетки хиляди слонове - до 60 процента от населението в някои райони - са изклани. Според някои оценки 5 0 000 слона се убиват всяка година.

Тази кървава търговия е това, което доведе Фриц Волрат , биолог от Университета в Оксфорд, за да започне да мисли за това какво би било необходимо, за да се създаде изкуствен материал, който може да се представя както и слонова кост - и по този начин да намали търсенето на вещество, което е причинило толкова много вреда. По това време Волрат изучава свойствата на друг забележителен материал, открит в природата: паякова коприна. Но той също така изучава поведението и моделите на миграция на слоновете, като го запознава с последствията от търговията със слонова кост.



Под микроскопа слоновата кост разкрива своята молекулярна структура: триизмерно колагеново скеле, изпълнено с хидроксилни апатитни минерали и вода. Vollrath се стреми да разбере този отличен грим достатъчно добре, за да подобри пластмасовите заместители, които в момента съществуват с наистина биологично вдъхновена реплика. Все още се борим да разберем защо е толкова труден материал, каза Волрат. Той съчетава два вида материал, минерал и колаген. Нито един от двамата не са чудесни материали сами по себе си, но ако ги смесите ... става нещо различно.

Но какво е това „нещо различно“? За Vollrath първата стъпка в създаването на реалистична фалшива слонова кост е да разбере каква истинска слонова кост е, точно. Така че, използвайки проби от слонова кост, иззети като контрабанда, неговата изследователска група е издълбала тънки филийки - върху които кръстосани линии може да се види характеристика на слонова кост - и ги подлага на подробни микроскопски изследвания и стрес тестове. Целта е да се разбере на фини мащаби как структурата води до жилавост и красота на материала.

И все пак Волрат признава, че му предстои дълъг път.



Издълбан бивен от слонова кост с цяла повърхност, издълбан с човешки фигури, триъгълни лица и змии, излъчвани от кръг.

Издълбан бивен от слонова кост с цяла повърхност, издълбан с човешки фигури, триъгълни лица и змии, излъчвани от кръг.(Национален музей на африканското изкуство / Смитсониън)

Потребителското търсене на слонова кост е започнало да нараства в началото на 2000-те години и е достигнало своя връх около 2011 г., което е причинило сериозен спад в популациите на слонове в цяла Африка, казва Иен Дъглас-Хамилтън , биолог и ръководител на природозащитна организация Спаси слоновете , на който Волрат е председател. През 2009 г. нещата започнаха да се разплитат с огромен ръст на цената на слонова кост, воден от нарастващото търсене в Китай, поради увеличената покупателна способност на обикновените китайски граждани, казва Дъглас-Хамилтън. По това време имаше малко осъзнаване на ефектите [от търговията със слонова кост върху популациите на слонове] - това се промени коренно през последните няколко години.

За щастие от 2014 г. цената на слонова кост е спаднала с повече от наполовина в очакване на китайска забрана за търговия със слонова кост, според доклад от Спаси слоновете. Няколко големи, действащи преди това фабрики за дърворезба от слонова кост вече са затворени от влизането в сила на забраната в последните дни на 2016 г. Купуването и продажбата на обекти от слонова кост се предвижда да бъде напълно спряно до края на 2017 г., като се елиминира приблизително 70 процента от световния пазар на слонова кост.

Имаше опасения, че съществуването на „легална“ слонова кост може да се използва като димна завеса [за незаконна търговия], каза Дъглас-Хамилтън. Това накара китайците да преминат към идеята, че единственият начин да контролират търговията е да я премахнат.

Следователно фокусът на Vollrath се насочи към биомедицинските приложения на синтетичната слонова кост. Например, той вярва, че материалът му може да се използва за възстановяване на костите или зъбите или за актуализиране на практиката от 19-ти век за използване на слонова кост в тазобедрени протези за ерата на регенеративната медицина. Но той все още работи върху разгадаването на свойствата, които правят слоновата кост толкова ценна в културно и художествено отношение.

Слоновата кост се е използвала исторически в различни културни икономики, от музикални инструменти до декоративни предмети. За резбарите в Китай слоновата кост е много важен материал, казва Волрат, позовавайки се на китайски майстори, които създават декоративни предмети от легално или незаконно търгувана слонова кост. Първоначалната ни идея беше, че ако успеем да убедим резбарите да откажат лобирането си, като им дадем заместващ материал за издялване, това може да има ефект върху търговията със слонова кост и бракониерството. Сега, когато слонова кост е забранена, казва той, инженерният заместител може да помогне да се запази занаятът жив.

Естествената слонова кост притежава и други качества, на които е по-трудно да сложите пръст. Едно традиционно приложение е в производството на музикални инструменти. Докато пианото вече се произвеждат с пластмасови клавиши, малка общност от музиканти, които свирят на шамисен, традиционен триструнен японски инструмент, използван в театър Кабуки и други японски народни музикални традиции, използват части от слонова кост при производството на своите инструменти.

Тези части са направени от запаси от слонова кост, които вече съществуват в страната, но има съобщения за незаконна контрабанда, се казва Кейсуке Ямада , аспирант по етномузикология, който изучава shamisen в университета в Пенсилвания. Повечето майстори на шамисен в Япония предпочитат [части], изработени от слонова кост, казва Ямада по имейл. Те казват, че им харесва захвата му; чувства се комфортно и поема изпотяване, което е важно за тях да продължават да свирят на инструмента с часове.

Въпреки че текат инженерни проекти за разработване на алтернативни материали за строителство на shamisen, Yamada се съмнява, че майсторите на shamisen ще са готови да преминат към алтернативни материали, стига слонова кост да е законно достъпна в страната.

Нещо повече, дори след като даден материал е добре охарактеризиран, все пак ще отнеме значително време и изследвания, за да се превърнат тези знания в пресъздаването им. Но след като го направим, потенциалът е огромен. Докато се приближаваме към разбирането на сложни материали като слонова кост, можем да пресъздадем част от магията им в лабораторията и в крайна сметка да създадем нови материали за използване в изкуството, науката и инженерството, казва Маркус Бюлер , професор по инженерство в Масачузетския технологичен институт, по имейл.

За да се премине от биологичен към конструиран материал, е от решаващо значение да се разберат връзките между структурата и функцията, казва Бюлер, който е работил върху коприна от паяк, но няма връзка с изследователите на слонова кост. Често е трудно действително да се произведе материал, който имитира този, който се среща в природата. Основното техническо предизвикателство за разбирането на естествен материал като слонова кост, добавя той, е да има достъп до набор от техники за изобразяване, които позволяват материалът да бъде характеризиран от молекулярните до макронивата.

Топки от слонова кост като тези от 1925 г. припомнят времето, когато единствените истински билярдни топки бяха изрязани от прясна азиатска слонова кост.

Топки от слонова кост като тези от 1925 г. припомнят времето, когато единствените истински билярдни топки бяха изрязани от прясна азиатска слонова кост.(Национален музей на американската история / Център Кенет Е. Беринг / Смитсониън)

китовете убийци ядат сини китове

В обзорна статия в дневника Природни материали, Професор по инженерство в Дартмут Улрике Вегст отбелязва, че имитирането на характеристиките на естествения материал не е маловажно начинание. Въпреки напредъка в характеризирането на биологични материали, малцина са успешно синтезирани поради предизвикателствата да се разбере тяхната сложност в множество мащаби, пише тя. Възможно изключение е седефът или седефът, който подобно на слонова кост се състои от органични и минерални компоненти и е бил репликиран от човешките инженери.

Наистина е възможно да се проектират биомиметични материали със свойства, подобни на техните аналози, казва Вегст по имейл. Първите въпроси, които бих задал, са: За кое приложение искате да създадете материал, заместващ слонова кост, и какви са изискванията за дизайн на това приложение? ... Има много пътища и няколко биха могли да бъдат наистина вълнуващи.

В крайна сметка синтезирането на слонова кост за масово потребление ще изисква партньорство с индустрията. Но знанията за молекулните характеристики на слонова кост биха могли да бъдат полезни за биолози, инженери и природозащитници далеч преди това. Волрат посочва, че слоновата слонова кост се различава от другите слонова кост; вътрешната му архитектура се различава от тази на мамутите или нарвалите и са съобщени анекдотични разлики между слоновата кост на слоновете от различни региони и среди.

Би било интересно да се разбере дали има историческа или еволюционна причина за тези различия и дали те имат последици за жилавостта и механичните свойства, казва Волрат.

По-доброто разбиране на тези разграничения също може да бъде полезно, когато става въпрос за проследяване на незаконната търговия със слонова кост. Vollrath спекулира, че ако има силни разлики между слоновата кост въз основа на екологични или генетични фактори, природозащитниците могат да използват тези данни, за да проследят произхода на животното, от което е дошла всяка конфискувана слонова кост. Това може да допълни метода за генетично базирано проследяване на слонова кост, който Елизабет Колбърт докладвано на наскоро за Списание Smithsonian, в която изследователите съчетават специфични генетични мутации, открити в слонова кост, с известни популации на слонове .

И все пак не всички експерти по политиката за опазване са съгласни, че добавянето на убедителна фалшива слонова кост на пазара би било добра идея изобщо. Синтетичните продукти от дивата природа, които изглеждат като истински, е малко вероятно да намалят търсенето и дори могат да помогнат за стимулирането му, казва Лий Хенри , старши съветник по политиката в Световния фонд за дивата природа, по имейл. Освен това подобни продукти могат да осигурят прикритие за незаконна търговия и да затруднят работата на служителите по правоприлагането много по-трудно.

Става по-сложно. Ако синтетичната слонова кост беше достъпна, в изобилие и се разглежда от потребителите като приемлив заместител, това би могло да намали цената на истинската слонова кост достатъчно, за да обезсърчи бракониерството, казва Каролин Фишер , старши научен сътрудник в Resources for the Future, който е правил академични изследвания върху търговията с продукти от дивата природа. Но ако разпространението на фалшива слонова кост премахне стигмата за притежаване на истинска слонова кост, това може да има обратен ефект.

В крайна сметка нетният ефект зависи от това дали изобилието от заместител може да намали цените повече, отколкото да стимулира търсенето, като намали стигмата, каза Фишер по имейл.

Определянето на правилната стратегия за борба с бракониерството на слонове непременно ще изисква комбинация от усилия от експерти в различни области. Междувременно работата на Волрат за определяне на това, което прави слоновата кост толкова уникална, би могла да се възползва от някои от тези други области, от инженерството до дизайна. Едно често цитиран плюс в края на краищата на опазването на дивата природа е да се запазят химическите, физическите и инженерните иновации, усъвършенствани от еволюцията, така че хората да могат разбират и адаптират тях за тяхното използване.

Както казва Бюлер за сътрудничеството между биолози и инженери: Вярвам, че това е полезен фокус и може да има много взаимни ползи.



^