功能梯度角质蛋白促进象象鬃毛的触觉感知

角质蛋白复合材料使动物能够行走于蹄子上、用羽毛飞行或用皮肤进行感知。这些不同的功能源于这种天然聚合物的性质和微观结构的差异。一个已深入研究的例子是哺乳动物鬃毛——由附着于触觉皮肤结构的延长角质棒延伸出动物感知范围的结构。本文研究了覆盖亚洲象（Elephas maximus）鼻子上不带动力的鬃毛，发现其几何和机械特性被设计化，以通过编码接触位置的振动触觉信号幅度和频率来促进触觉感知。象鼻鬃毛从装甲化的鼻皮肤中生长出来，由粗厚、圆形、多孔、坚硬的根部逐渐过渡到细薄、卵形、致密、柔软的尖端。这种光滑的过渡使其能够与广泛的基质互动，减少磨损，并增加在接触期间产生的振动触觉信号信息。鬃毛功能梯度的几何、孔隙率和刚度调节了鼻子触觉的神经机械学，促进了高度灵巧的操纵。