Når mandlige elefanter kæmper, kolliderer de med høje hastigheder og låser deres brænder sammen i et show af styrke. Disse langstrakte fortenntænder er så stærke, at deres svingere ofte bruger dem til at kæmpe og kaste hinanden til jorden. Men tænder er ikke kun til at påføre skade; uden for slaget bruger elefanter dem til at rydde stier gennem vegetation og endda flytte træer. Mest bemærkelsesværdigt er det, at hver elefant holder det samme sæt tænder - hver vejer op til 400 kg - i hele sit liv.
Relateret indhold
- Der er et nyt værktøj i kampen mod elefantchakling
- Det mest elfenben til salg stammer fra for nylig dræbte elefanter — Det foreslår, at krybskytte tager sin vejafgift
- Hvordan Elephant Poop hjælper Nab elfenben stropere
For at udføre disse forskellige opgaver skal de ting, der udgør elefantstænder, være hårde, stærke og hårde. Denne kombination af kvaliteter er en del af, hvad der har gjort elfenben til et så eftertragtet element gennem menneskets historie og solgt for op mod 2000 dollars et kilogram for kun tre år siden. Historisk brugt i billardkugler, pianotaster og endda hofteudskiftning værdsættes elfenben i dag for smykker og andre luksusgenstande.
Desværre har den værdi, mennesker har knyttet til elefant elfenben, også fremkaldt konflikt og været knyttet til organiseret kriminalitet, der opretholder en blodig handel, der skader både menneskelig og pachyderm.
I 1970'erne og 80'erne ansporet ulovlig krybskytteri konventionen om international handel med truede arter af vilde dyr og planter, eller CITES, for at inkludere afrikanske elefanter på sin liste over beskyttede arter, herunder dem, der er truet med udryddelse. I 1990 vedtog CITES svarende til et forbud mod internationalt salg af afrikansk elfenben. Elefantpopulationer kom sig kun for at blive decimeret igen af en nylig stigning i krybskytteri i 2000'erne. Siden da er titusinder af elefanter - op til 60 procent af befolkningen i nogle områder - blevet slagtet. Efter nogle skøn dræbes 50.000 elefanter hvert år.
Denne blodige handel er det, der førte til, at Fritz Vollrath, en biolog fra University of Oxford, begyndte at tænke over, hvad det ville tage for at skabe et menneskeskabt materiale, der kunne fungere så godt som elfenben - og dermed mindske efterspørgslen efter et stof, der har forårsaget det meget skade. På det tidspunkt studerede Vollrath egenskaberne ved et andet bemærkelsesværdigt materiale, der findes i naturen: edderkoppesilke. Men han studerede også adfærd og migrationsmønstre hos elefanter, hvilket gjorde ham alt for fortrolig med konsekvenserne af elfenbenhandel.
Under mikroskopet afslører elfenben dens molekylstruktur: et tredimensionelt kollagensstillads fyldt med hydroxylapatitmineraler og vand. Vollrath havde til formål at forstå denne distinkte makeup godt nok til at forbedre de plastbaserede substitutter, der i øjeblikket findes med en virkelig ”biologisk inspireret” replika. ”Vi kæmper stadig for at forstå, hvorfor det er så hårdt materiale, ” sagde Vollrath. ”Det kombinerer to slags materialer, mineral og kollagen. Ingen af dem er gode materialer i sig selv, men hvis du blander dem sammen ... bliver det noget andet. ”
Men hvad er det "noget andet"? For Vollrath er det første skridt i skabelsen af realistisk falsk elfenben at finde ud af, hvad ægte elfenben er, nøjagtigt. Så ved hjælp af prøver af elfenben, der blev beslaglagt som smug, har hans forskningsgruppe udskåret tynde skiver - på hvilke de tværkrydsede linjer, der er karakteristisk for elfenben, kan ses - og udsætter dem for detaljerede mikroskopiske undersøgelser og stresstest. Målet er at forstå med fine skalaer, hvordan strukturen resulterer i materialets sejhed og skønhed.
Stadig, indrømmer Vollrath, har han en lang vej at gå.
Udskåret elfenbenstum med hele overfladen udskåret med menneskelige figurer, trekantede ansigter og slanger, der stråler fra en cirkel. (Nationalmuseet for afrikansk kunst / Smithsonian) Forbrugernes efterspørgsel efter elfenben begyndte at stige i de tidlige 2000'ere og toppede sig omkring 2011, hvilket medførte store fald i elefantpopulationer overalt i Afrika, siger Iain Douglas-Hamilton, en biolog og lederen af konserveringsorganisationen Save the Elephants, hvoraf Vollrath er formand. ”I 2009 begyndte tingene at løsne sig med en enorm stigning i prisen på elfenben, drevet af stigende efterspørgsel i Kina på grund af øget købekraft hos almindelige kinesiske borgere, ” siger Douglas-Hamilton. ”På det tidspunkt var der kun lidt opmærksomhed om virkningerne af elfenbenshandelen på elefantpopulationer - dette har ændret sig radikalt i de sidste par år.”
Heldigvis er prisen på elfenben siden 2014 faldet med mere end halvdelen i forventning om et kinesisk forbud mod handel med elfenben ifølge en rapport fra Save the Elephants. Flere store, tidligere lovligt betjente elfenbensskæringsfabrikker er allerede lukket ned, siden forbuddet trådte i kraft i de sidste dage af 2016. Køb og salg af elfenbensgenstande skal helt stoppes ved udgangen af 2017 og eliminere anslået 70 procent af det globale elfenbenmarked.
"Der var bekymring for, at eksistensen af 'lovligt' elfenben kunne bruges som en røgskærm [til ulovlig handel], " sagde Douglas-Hamilton. ”Dette fik kineserne til at skifte til tanken om, at den eneste måde at kontrollere handlen var at afskaffe den.”
Vollraths fokus er derfor skiftet til de biomedicinske anvendelser af syntetisk elfenben. For eksempel mener han, at hans materiale kunne bruges i knogler eller tænreparationer, eller til at opdatere praksis fra 1800-tallet med brug af elfenben i hofteudskiftninger i regenerativ medicin. Men han arbejder stadig med at afdække egenskaberne, der gør elfenben så kulturelt og kunstnerisk værdifuld.
Elfenben er historisk blevet brugt i en række kulturelle økonomier, fra musikinstrumenter til dekorative genstande. ”For carverne i Kina er elfenben et meget vigtigt materiale, ” siger Vollrath og henviser til kinesiske håndværkere, der skaber dekorative genstande fra lovligt eller ulovligt handlet elfenben. ”Vores oprindelige idé var, hvis vi kunne overtale carverne til at droppe deres lobbyvirksomhed ved at give dem et erstatningsmateriale til udskæring, kan dette have en indvirkning på elfenbenhandel og krybskytte.” Nu hvor elfenben er blevet forbudt, siger han, teknik erstatning kan hjælpe med at holde fartøjet i live.
Naturligt elfenben har også andre kvaliteter, der er sværere at sætte fingeren på. En traditionel anvendelse har været fremstillingen af musikinstrumenter. Mens klaverer nu fremstilles med plastiknøgler, bruger et lille samfund af musikere, der spiller shamisen, et traditionelt trestrenget japansk instrument, der bruges i Kabuki-teatret og andre japanske folkemusikale traditioner, elfenben-dele til fremstilling af deres instrumenter.
Disse dele er lavet af elfenbenbestande, der allerede findes i landet, men der er rapporter om ulovlig smugling, siger Keisuke Yamada, en kandidatstuderende i etnomusikologi, der studerer shamisen ved University of Pennsylvania. ”De fleste shamisen-mestre i Japan foretrækker [dele] lavet af elfenben, ” siger Yamada via e-mail. ”De siger, at de kan lide dets greb; det føles behageligt og absorberer sved, hvilket er vigtigt for dem at fortsætte med at spille instrumentet i timevis. ”
Selvom ingeniørprojekter er i gang med at udvikle alternative materialer til shamisen-konstruktion, tvivler Yamada på, at shamisen-mestre vil være villige til at skifte til alternative materialer, så længe elfenben er lovligt tilgængeligt i landet.
Selv når et materiale er godt kendetegnet, vil det stadig tage betydelig tid og forskning at oversætte denne viden til at genskabe det. Men når vi først gør det, er potentialet stort. ”Når vi bevæger os tættere på at forstå komplekse materialer som elfenben, kan vi genskabe nogle af deres magi i laboratoriet og i sidste ende konstruere nye materialer til brug i kunst, videnskab og teknik, ” siger Markus Buehler, en professor i teknik ved Massachusetts Institute of Teknologi via e-mail.
”For at gå fra et biologisk til et konstrueret materiale er det kritisk at forstå forholdene mellem struktur og funktion, ” siger Buehler, der har arbejdet på edderkoppesilke, men ikke har nogen forbindelse til elfenbenforskerne. ”Det er ofte svært at fremstille et materiale, der efterligner det, der findes i naturen.” Den nøgletekniske udfordring for at forstå et naturligt materiale som elfenben, tilføjer han, er at have adgang til en række billeddannelsesteknikker, der gør det muligt for materialet at være karakteriseret fra molekyl- til makroniveauet.
Elfenbenskugler som disse, fra 1925, husker en tid, hvor de eneste rigtige billardkugler blev skåret af frisk asiatisk elfenben. (National Museum of American History / Kenneth E. Behring Center / Smithsonian) I en gennemgangsartikel i tidsskriftet Nature Materials bemærker Dartmouth ingeniørprofessor Ulrike Wegst, at "efterligning af funktionerne i et naturligt materiale ikke er en triviel virksomhed." På trods af fremskridt med at karakterisere biologiske materialer er få blevet syntetiseret med succes på grund af udfordringerne ved at forstå deres kompleksitet i flere skalaer, skriver hun. En mulig undtagelse er nacre eller perlemor - som ligesom elfenben består af organiske og mineralkomponenter og er blevet tæt replikeret af menneskelige ingeniører.
”Det er faktisk muligt at konstruere biomimetiske materialer med egenskaber, der ligner deres modparter, ” siger Wegst via e-mail. "De første spørgsmål, jeg vil stille, er: Til hvilken applikation ønsker du at oprette et elfenbenerstatningsmateriale, og hvad er designkravene til denne applikation? ... Der er adskillige stier, og flere kan faktisk være meget spændende."
Til sidst ville syntese af elfenben til masseforbrug kræve indgåelse af partnerskaber med industrien. Men viden om elfenbens molekylære egenskaber kunne være nyttig for biologer, ingeniører og konservatører langt før da. Vollrath påpeger, at elefant elfenben adskiller sig fra andre elfenben; dens interne arkitektur adskiller sig fra mammuter eller narhvaler, og der er rapporteret om anekdotisk forskel mellem elefanternes elfenben fra forskellige regioner og miljøer.
”Det ville være interessant at finde ud af, om der er en historisk eller evolutionær grund til disse forskelle, og har de konsekvenser for sejheden og de mekaniske egenskaber, ” siger Vollrath.
En bedre forståelse af disse sondringer kan også være nyttigt, når det kommer til at spore den ulovlige handel med elfenben. Vollrath spekulerer i, at hvis der er stærke forskelle mellem elfenben baseret på miljømæssige eller genetiske faktorer, kunne bevaringsmænd bruge disse data til at spore oprindelsen af det dyr, som ethvert beslaglagt elfenben kom fra. Dette kan supplere metoden til genetisk baseret elfenbensporing, som Elizabeth Kolbert for nylig rapporterede om for Smithsonian Magazine, hvor forskere matcher specifikke genetiske mutationer fundet i elfenben med kendte elefantpopulationer .
Alligevel er ikke alle bevaringspolitiske eksperter enige om, at det overhovedet ville være en god ide at tilføje overbevisende falsk elfenben til markedet. "Syntetiske dyrelivsprodukter, der ligner den virkelige ting, er meget usandsynlige, at de reducerer efterspørgslen og kan endda hjælpe med at stimulere det, " siger Leigh Henry, senior politisk rådgiver ved World Wildlife Fund, via e-mail. "Desuden kan produkter, der ligner hinanden, dække ulovlig handel og gøre det meget vanskeligere for håndhævelsesansvarlige."
Det bliver mere kompliceret. Hvis syntetisk elfenben var overkommelig, rigeligt og betragtet af forbrugerne som en acceptabel erstatning, kunne det sænke prisen på ægte elfenben nok til at desincentivere krybskytteri, siger Carolyn Fischer, en senior fyr i Resources for the Future, der har foretaget akademisk forskning i handel med dyrelivsprodukter. Men hvis udbredelsen af falsk elfenben fjernede stigmatiseringen af at have ægte elfenben, kunne det have den modsatte virkning.
”I sidste ende afhænger nettoeffekten af, om overflødigheden af en erstatning kan nedbringe priserne mere, end det fremkalder efterspørgsel ved at mindske stigmatiseringen, ” sagde Fischer via e-mail.
At fastlægge den rigtige strategi til bekæmpelse af krybning af elefanter vil nødvendigvis kræve en kombination af indsats fra eksperter på tværs af felter. I mellemtiden kunne Vollraths arbejde med at finde ud af, hvad der gør elfenben så unikt, være til fordel for nogle af disse andre områder, fra teknik til design. Et ofte nævnt plus af bevarelse af dyreliv er trods alt at bevare de kemiske, fysiske og teknologiske innovationer, der udvikles, så mennesker kan forstå og tilpasse dem til deres anvendelse.
Som Buehler siger om samarbejde mellem biologer og ingeniører: "Det er et værdifuldt fokus, tror jeg, og der kan være mange gensidige fordele."
