เมื่อช้างแอบคุยกันผ่านกลิ่นและสารเคมี
ช้างมีประสาทรับกลิ่นที่ดีมากเมื่อเทียบกับสัตว์ชนิดอื่น ๆ ความสามารถที่พิเศษนี้เป็นผลของการที่ช้างมี “ยีนดมกลิ่น (Olfactory receptor (OR) gene) มากที่สุดในโลก” ประมาณ 2,000 ยีน หรือมากกว่าจำนวนยีนดมกลิ่นของมนุษย์ประมาณ 5 เท่า1 และยังไม่รวมไปถึงจำนวนของเซลล์ประสาทรับกลิ่นจำนวนมากที่อยู่ในงวงของพวกเขาอีกด้วย ด้วยสองสิ่งที่มีนี้ ทำให้ช้างสามารถได้กลิ่นของน้ำที่อยู่ห่างออกไปถึง 19 กิโลเมตรได้เลยทีเดียว หรือจะเป็นการจำแนกและจดจำกลิ่นของอาหารได้มากถึง 16 ชนิด2
หากพูดถึงเรื่องการสื่อสาร โดยปกติ มนุษย์เราสามารถส่งข้อมูลและสื่อสารกันผ่านการแสดงออกทางเสียง การสัมผัสท่าทาง และการรับกลิ่น เช่นเดียวกันกับ ช้างและสัตว์อื่น ๆ ก็สามารใช้กลิ่นในการสื่อสารด้วยเช่นกัน และอาจจะมีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าการสื่อสารรูปแบบอื่น กลิ่นเป็นอนุภาคของสารเคมีที่กระจายตัวอยู่ในอากาศนี้ยังมีการศึกษาขอบเขตการรับรู้กลิ่นน้อยมากในสัตว์ชนิดต่างๆ การศึกษาการรับรู้กลิ่นของมนุษย์ พบว่ามนุษย์สามารถจำแนกกลิ่นได้ประมาณ 1 ล้านล้านรูปแบบ3 ซึ่งทำให้มนุษย์เราสามารถใช้ประโยชน์จากกลิ่นในการสื่อสารได้อย่างหลากหลาย ใช้เสริมรสอาหาร สร้างบรรยากาศ หรือแม้กระทั่งความเป็นตัวตนผ่านน้ำหอมซึ่งช้างใช้การสื่อสารพูดคุยกันผ่านเคมีหรือกลิ่น ในแง่มุมที่เราเองก็ยังคาดไม่ถึง
ตัวอย่างการศึกษาในธรรมชาติพบว่าช้างสามารถใช้กลิ่นและสารเคมีต่าง ๆ ในการสื่อสารทางสังคมระหว่างช้างด้วยกันเอง เช่น ช้างตัวผู้สามารถแยกช้างตกมันออกจากช้างที่ไม่ตกมันได้จากกลิ่นของปัสสาวะ4 หรือช้างแอฟริกาใช้กลิ่นในการกะระยะห่างของช้างตัวอื่น ๆ ในฝูงได้5 อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการศึกษาว่า แล้วเส้นทางการเดินของช้างหรือ “ด่านช้าง” ในธรรมชาตินั้น ช้างได้ใช้กลิ่นในการสื่อสารระหว่างช้างตัวอื่น ๆ หรือไม่
ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นที่มาของงานวิจัยเรื่องกลิ่นจากทีมนักวิจัยจาก University of Exeter และ Elephants for Africa ที่ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Animal Behaviour6 พวกเขาได้ศึกษาพฤติกรรมช้างแอฟริกันสะวันน่า (African savanna elephant, Loxodonta africana) ตัวผู้ที่ตอบสนองต่อกลิ่นปัสสาวะของช้างตัวอื่นเปรียบเทียบกับตัวอย่างน้ำบนเส้นทางช้าง และทดสอบว่าช้างแสดงพฤติกรรมตอบสนองต่อกลิ่นปัสสาวะของช้างที่ต่างช่วงอายุกันอย่างไร โดยทำการใช้กล้องดักถ่ายบันทึกพฤติกรรมช้างเป็นวิดิโอ เพื่อดูการตอบสนองต่อปัสสาวะช้างในเส้นทางเดินของช้างเป็นเวลา 1 ปี จากนั้นก็นำข้อมูลพฤติกรรมที่ช้างแสดงออกมาคำนวณทางสถิติ หากต้องการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับงานวิจัยชิ้นนี้ คลิก ที่นี่
ผลการศึกษาพบว่า ช้างตัวผู้ที่เดินทางตัวเดียว มีการตอบสนองต่อกลิ่นปัสสาวะสูงกว่าช้างตัวผู้ที่เดินทางเป็นกลุ่ม แสดงให้เห็นว่า ช้างตัวผู้ที่เดินทางตัวเดียวมีแนวโน้มที่จะใช้กลิ่นในการนำทางมากกว่าการดูรอยเท้าหรือเส้นทางการเดิน นักวิจัยยังพบอีกว่า ช้างแสดงพฤติกรรมตอบสนองอย่างชัดเจนต่อปัสสาวะของช้างตัวเต็มวัยมากกว่าปัสสาวะของช้างวัยรุ่น พฤติกรรมตอบสนองอย่างชัดเจนดังกล่าวคือ “Flehmen response (อ่านว่า เฟล-เมน หรือ ฟลี-เมน)” ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่ช้างใช้ปลายงวงสัมผัสสิ่งของหรือของเหลวบางอย่าง แล้วนำงวงนั้นมาสัมผัสต่อที่ช่องในเพดานปาก ใกล้กับฟันหน้าที่เป็นทางเชื่อมไปสู่อวัยวะรับกลิ่นภายในโพรงจมูกเรียกว่า “Jacobson organ หรือ vomeronasal organ” พฤติกรรมนี้ทำให้ช้างได้กลิ่นและแยกกลิ่นได้ดีกว่าการดมผ่านงวงตามปกติ และแยกได้ว่าช้างกำลังอยู่ในระยะที่พร้อมผสมพันธุ์หรือไม่7
จากผลการวิจัยสามารถสรุปได้ว่า ช้างใช้กลิ่นในการสื่อสารระหว่างกันและกันบนเส้นทางเดินผ่านปัสสาวะหรือกองมูลที่ช้างตัวก่อนหน้าปล่อยไว้ และช้างสามารถประมาณการณ์ได้ว่า ช้างตัวผู้ที่จะได้เจอบนเส้นทางเดินนั้นมีอายุเท่าไหร่ และกำลังตกมันอยู่หรือไม่ เพราะการพบช้างตกมันอาจก่อให้เกิดการต่อสู้และการบาดเจ็บได้ ทั้งนี้ นักวิจัยยังให้ข้อเสนอแนะอีกถึงแนวทางการนำกลิ่นไปใช้ในการบรรเทาปัญหาความขัดแย้งระหว่างคนกับสัตว์ป่า โดยเสนอให้ลบกลิ่นปัสสาวะเก่าในพื้นที่ชุมชนออกและใช้กลิ่นปัสสาวะไปรดไว้ในเส้นทางใหม่ เพื่อเปลี่ยนเส้นทางการเดินของช้างให้ออกจากพื้นที่เกษตรกรรมและชุมชน หรือการใช้ปัสสาวะและกองมูลสร้างแนวเชื่อมต่อ (corridor) ระหว่างกลุ่มป่า ซึ่งแนวทางนี้น่าจะถูกทดลองในพื้นที่อนุรักษ์วานโก-แซมเบซี (Kavango-Zambezi Transfrontier Conservation Area) ที่ครอบคลุมพื้นที่ 5 ประเทศและมีประชากรช้างมากกว่า 200,000 ตัวต่อไป
The elephants can secretly talk through chemical and odor
Elephants have a very good sense of smell. This unique ability is the result of elephants having the highest number of olfactory receptor (OR) genes which are 2,000 gene, five times more than human olfactory genes1. The elephants’ trunk also consists of numerous olfactory receptors. So, the elephant can smell water source that is far away for 19 kilometers. They also recognize 16 different food types without seeing them in the experiment2.
We, as a human, communicate predominantly through voice, body language, touch, and odor. However, animals also use the smell or olfactory cue to communicate the information among themselves. Smell or odor is composed of chemical particle dispersed in the air. Research has found that human can detect and recognize about 1 trillion forms of odors3. We, therefore, use this ability to communicate in variety of ways: from enhancing food flavor to creating the comfortable and odorous room. Then, how do elephants communicate through odor and smell and what information they can get from this type of communication?
In nature, there are the example of elephants use smell to communicate the public social information: elephants can differentiate the musth elephant from non-musth elephant through urinal cue4 or they can monitor the other elephants in the area by urine5. Thereby, elephants not only used their capability of their olfactory gene to find food and water, they also use them in communication too.
The latest research from University of Exeter and Elephants for Africa was published in Animal Behaviour focusing on the elephant response to the urinal cues in elephant pathways6. They found that the lone elephants were more responsive to urinal cues than elephants travelling in groups, suggesting lone elephants may be more dependent on these cues on pathway during navigation. Researcher also reported that the elephants can tell whether the urine that was presented in the pathway was from adult or sub-adult male by the higher flehmen responses in adult elephant urinal cues. The higher flehmen response is reported to be the behavior that elephants used to identified whether the other elephants was in reproductive state or not by touching their tip of the trunk at the substrate and then bring it to the vomeronasal organ at the mouth palate7.
The researchers have concluded that elephants are able to differentiate age of other elephants via smell of urinal cues during travel. They also can expect the age and reproductive status of males that they would encounter on the same pathway. Researchers also suggest the implementation from this knowledge through land use planning and reducing the human-wildlife conflict. Olfactory cues can be used to change the direction of foraging route toward the human settlement by removing the former dung and urine from the old pathway and then, placing them at the other direction. They also interest to use this plan to conserve the elephants in Kavango-Zambezi Transfrontier Conservation Area in the future
อ้างอิง/ References
1 Niimura, Y., Matsui, A., & Touhara, K. (2014). Extreme expansion of the olfactory receptor gene repertoire in African elephants and evolutionary dynamics of orthologous gene groups in 13 placental mammals. Genome Research, 24(9), 1485e1496. https://doi.org/10.1101/gr.169532.113
2 Plotnik, J. M., Shaw, R. C., Brubaker, D. L., Tiller, L. N., & Clayton, N. S. (2014). Thinking with their trunks: Elephants use smell but not sound to locate food and exclude nonrewarding alternatives. Animal Behaviour, 88, 91e98. https://doi.org/ 10.1016/j.anbehav.2013.11.011
3 Bushdid, C., Magnasco, M. O., Vosshall, L. B. & Keller, A. (2015). Humans can discriminate more than one tillion olfactory stimuli. Science, 2014; 343: 1370-1372. doi: 10.1126/science.1249168
4 Hollister-Smith, J. A., Alberts, S. C., & Rasmussen, L. E. L. (2008). Do male African elephants, Loxodonta africana, signal musth via urine dribbling? Animal Behaviour, 76(6), 1829e1841. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2008.05.033
5 Bates, L. A., Sayialel, K. N., Njiraini, N. W., Poole, J. H., Moss, C. J., & Byrne, R. W. (2008). African elephants have expectations about the locations of out-of-sight family members. Biology Letters, 4(1), 34e36. https://doi.org/10.1098/ rsbl.2007.0529
6 Allen, C. R. B., Brent, L. J. N., Motsentwa, T. & Croft, D. P. (2021). Field evidence supporting monitoring of chemical information on pathways by male African elephants. Anima; Behaviour, 176 (2021): 193-206. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2021.04.004
7 Rasmussen, L., Schmidt, M., Henneous, R., Groves, D., & Daves, G. (1982). Asian bull elephants: Flehmen-like responses to extractable components in female elephant estrous urine. Science, 217(4555), 159e162. https://doi.org/10.1126/ science.7089549