นิทรรศการกระดูกช้าง

ช้าง เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมขนาดใหญ่วงศ์ Elephantidae โดยแบ่งเป็นสองสกุล ได้แก่ Elephas และ Loxodonta ช้างในปัจจุบันเหลือ 3 สปีชีส์ คือ ช้างแอฟริกาช้างป่าแอฟริกาและช้างเอเชีย (หรือที่รู้จักกันในชื่อ ช้างอินเดีย) ส่วนสปีชีส์และสกุลอื่นของวงศ์ Elephantidae ล้วนสูญพันธุ์ไปหมดแล้ว บางสปีชีส์หรือสกุลสูญพันธุ์ไปตั้งแต่ยุคน้ำแข็งครั้งหลังสุด ถึงแม้ว่าช้างแมมมอธในรูปแคระอาจสืบสายพันธุ์ต่อมาจนถึง 2,000 ปีก่อนคริสตกาล ช้างและสัตว์ในวงศ์ Elephantidae อื่น ๆ เคยถูกจัดเป็นประเภทเดียวกับสัตว์หนังหนาอื่น ๆ ชื่อว่าอันดับ Pachydermata ซึ่งปัจจุบันเลิกใช้แล้ว

นิทรรศการกระดูกช้าง

งวงเป็นลักษณะร่วมกันของจมูกและริมฝีปากบน ซึ่งยืดยาวออกไปและเกิดจากวิวัฒนาการเพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง งวงเป็นรยางค์ที่สำคัญและมีประโยชน์ที่สุดของช้าง ช้างแอฟริกามีสิ่งคล้ายนิ้วโผล่ออกมาสองอันที่ปลายงวง ขณะที่ช้างเอเชียโผล่ออกมาแค่อันเดียว งวงช้างมีความละเอียดพอที่จะหยิบหญ้าขึ้นมาเพียงยอดเดียว แต่ก็แข็งแรงพอที่จะหักกิ่งไม้จากต้นได้ สามารถยกของหนักได้ถึง 250 กิโลกรัม และเป็นเนื้อเยื่อที่ละเอียดอ่อนที่สุดเท่าที่เคยศึกษามา
สัตว์กินพืชส่วนใหญ่มีฟันที่ออกแบบมาเพื่อตัดและฉีกส่วนต่าง ๆ ของพืช อย่างไรก็ตาม ยกเว้นช้างวัยอ่อนมาก ช้างมักจะใช้งวงฉีกอาหารแล้วจึงนำมาวางไว้ที่ปาก พวกมันจะกินหญ้าหรือเอื้อมงวงขึ้นไปบนต้นไม้เพื่อฉีกเอาใบไม้ ผลไม้หรือกิ่งไม้ทั้งกิ่ง หากอาหารที่ต้องการนั้นอยู่สูงเกินเอื้อม ช้างจะพันงวงของตัวเข้ากับต้นไม้หรือกิ่งไม้และเขย่าเอาอาหารลงมาหรืออาจล้มต้นไม้ทั้งต้นลงเลยทีเดียว
งวงยังสามารถใช้สำหรับการดื่มได้ด้วย ช้างจะดูดน้ำเข้าไปในงวง ซึ่งสามารถดูดเข้าไปได้มากที่สุดถึง 14 ลิตรในคราวหนึ่ง จากนั้นจึงพ่นน้ำเข้าไปในปาก ช้างยังสามารถดูดน้ำมาเพื่อพ่นใส่ร่างกายของตัวระหว่างการอาบน้ำได้ด้วย นอกเหนือไปจากการดูดน้ำแล้ว ช้างยังอาจพ่นดินและโคลน ซึ่งจะแห้งตัวและทำหน้าที่เหมือนกับสารกันแดด ขณะว่ายน้ำ งวงเป็นท่อช่วยหายใจที่ยอดเยี่ยม
งวงยังมีบทบาทสำคัญในปฏิสัมพันธ์ทางสังคมหลายอย่าง ช้างที่คุ้นเคยกันจะทักทายกันโดยการพันงวงรอบงวงของอีกฝ่ายหนึ่ง ซึ่งคล้ายกับการจับมือของมนุษย์มาก นอกจากนี้ ช้างยังสามารถใช้งวงในการเล่นมวยปล้ำ โดยการสัมผัสระหว่างการเกี้ยวพาราสีและปฏิสัมพันธ์ระหว่างแม่-ลูก และสำหรับการแสดงความเหนือกว่า การชูงวงขึ้นสามารถเป็นได้ทั้งการเตือนหรือการคุกคาม ขณะที่งวงที่ลดลงสามารถเป็นสัญลักษณ์ของการจำยอม ช้างยังสามารถป้องกันตนเองได้เป็นอย่างดีโดยการเคลื่อนไหวงวงไปมาที่ผู้รุกรานหรือโดยการจับและขว้างออกไป
ช้างมีจมูกใหญ่ที่สุดในโลก และสามารถรับกลิ่นได้เป็นอย่างดี ซึ่งอาจดีที่สุดเหนือกว่าสัตว์อื่นใดในโลก

งาของช้าเป็นฟันตัดขากรรไกรบนคู่ที่สอง งาจะโตขึ้นอย่างต่อเนื่อง งาของช้างเพศผู้เติบโตในอัตรา 17 เซนติเมตรต่อปี งาใช้ในการขุดหาน้ำ เกลือหรือรากไม้ เพื่อขูดเปลือกไม้เพื่อที่จะกินเปลือกไม้ เพื่อขุดเข้าไปในต้นบัลบับเพื่อเอาผลไม้ที่อยู่ข้างใน เพื่อย้ายต้นไม้และกิ่งในการเปิดเส้นทาง นอกเหนือจากนี้ ช้างยังใช้ทำสัญลักษณ์บนต้นไม้เพื่อสร้างอาณาเขต และในบางครั้งใช้เป็นอาวุธด้วย
มนุษย์มีความถนัดมือซ้ายหรือมือขวาข้างใดข้างหนึ่งอย่างชัดเจน ช้างเองก็ถนัดใช้งาข้างใดข้างหนึ่งเช่นเดียวกัน งาข้างที่ถนัดมักจะสั้นกว่าและมีรูปร่างกลมกว่าที่ปลายจากการสึกหรอ ช้างแอฟริกาทั้งเพศผู้และเพศเมียมีงาขนาดใหญ่ที่ยาวได้ถึง 3 เมตร และหนักมากกว่า 90 กิโลกรัม
ในช้างเอเชีย มีเพียงเพศผู้เท่านั้นที่มีงาขนาดใหญ่ ส่วนเพศเมียจะมีงาขนาดเล็กหรือไม่มีเลย ช้างเพศผู้สามารถมีงาที่ใหญ่กว่าของช้างแอฟริกามาก แต่งาของช้างเอเชียมักจะมีรูปร่างเรียวกว่าและเบากว่า งาที่ยาวที่สุดที่เคยบันทึกไว้ยาว 3.27 เมตร และงาที่หนักที่สุดที่เคยบันทึกไว้หนัก 102.7 กิโลกรัม
สถิติในหลายทศวรรษหลังสุดได้ชี้ให้เห็นว่าน้ำหนักของงาช้างโดยเฉลี่ยลดลงอย่างน่าตกใจ เฉลี่ยถึง 0.5 ถึง 1 กิโลกรัมต่อปี
งาของช้างเอเชียและช้างแอฟริกาส่วนใหญ่มีแคลเซียมฟอสเฟตเป็นองค์ประกอบในรูปอะพาไทต์ งาเป็นชิ้นส่วนของเนื้อเยื่อที่มีชีวิต มันจึงค่อนข้างอ่อนเมื่อเทียบกับแร่อื่น เช่น หิน ศิลปินทั้งหลายระบุว่างาเป็นวัสดุที่แกะสลักได้ง่าย ความต้องการเอางาช้างเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญของการลดจำนวนลงของประชากรช้างทั่วโลก

ฟันของช้างแตกต่างไปจากฟันขอสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมอื่นส่วนใหญ่ โดยปกติช้างจะมีฟันอยู่ 28 ซี่ ซึ่งประกอบด้วยฟันตัดคู่ที่สองขากรรไกรบน เป็นงา ฟันน้ำนมที่ขึ้นก่อนงา ฟันกรามน้อย 12 ซี่ โดยมี 3 ซี่อยู่ในขากรรไกรแต่ละข้าง และฟันกราม 12 ซี่ โดยมี 3 ซี่อยู่ในขากรรไกรแต่ละข้างเช่นเดียวกัน

ขณะที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำมนมส่วนใหญ่เมื่อโตขึ้น ฟันน้ำนมจะถูกแทนที่ด้วยชุดฟันแท้ถาวร แต่ช้างกลับมีวัฎจักรสับเปลี่ยนหมุนเวียนฟันเกิดขึ้นตลอดชั่วชีวิต ช้างมีฟันน้ำนม ซึ่งจะหลุดไปและงาจะเข้ามาแทนที่เมื่ออายุได้หนึ่งปี แต่ฟันเคี้ยวอาจสามารถมีได้ถึงห้า

ตลอดช่วงชีวิตของช้าง ช้างใช้ฟันกรามและฟันกรามน้อยเพียงสี่ซี่ หรือหนึ่งซี่ในขากรรไกรแต่ละข้างเท่านั้นเป็นหลักในช่วงชีวิตหนึ่ง ๆ ของมัน

ฟันแท้จะไม่แทนที่ฟันน้ำนมโดยการเกิดจากขากรรไกรในแนวตรงอย่างฟันของมนุษย์ แต่ฟันใหม่นั้นจะเติบโตขึ้นด้านในที่หลังปาก แล้วจะผลักดันฟันเก่าออกมาด้านหน้า ขณะที่ฟันเก่าจะแตกออกเป็นชิ้น ๆ จนกว่าฟันเหล่านี้จะหลุดหายไป ในช้ารงแอฟริกา ฟันกรามนอยสองชุดแรกจะเข้าที่เมื่อช้างเกิด ฟันเคี้ยวชุดแรกที่อยู่ในแต่ละข้างของขากรรไกรนั้นจะหลุดออกมาเมื่อช้างอายุได้สองปี ฟันเคี้ยวชุดที่สองจะหลุดออกเมื่อช้างมีอายุได้ประมาณหกปี ฟันชุดที่สามจะหลุดออกไปเมื่ออายุได้ 13 ถึง 15 ปี ฟันชุดที่สี่จะหลุดออกเมื่อช้างมีอายุได้อย่างน้อย 28 ปี ฟันชุดที่ห้าจะหลุดออกเมื่อช้างมีอายุได้ในช่วง 40 ปี และฟันชุดที่หก (มักเป็นชุดสุดท้าย) จะอยู่กับช้างไปจนกระทั่งตาย หากช้างตัวหนึ่งมีอายุมากกว่า 60 ปี และฟันกรามชุดสุดท้ายไม่สามารถใช้การได้อีก มันก็จะไม่สามารถหาอาหารกินได้อย่างเหมาะสม นอกจากนี้ ฝีบนฟันเคี้ยว เช่นเดียวกับที่งาและขากรรไกร เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นบ่อยในช้าง และอาจทำให้ช้างตายก่อนกำหนดได้

ช้างอาจถูกเรียกว่า สัตว์หนังหนา (pachyderms) ซึ่งมาจากการจำแนกชั้นทางวิทยาศาสตร์ดั้งเดิม หนังของช้างนั้นมีความหนามากปกคลุมส่วนใหญ่ของร่างกาย และวัดความหนาได้ประมาณ 2.5-3 เซนติเมตร อย่างไรก็ตาม หนังรอบปากและด้านในหูนั้นค่อนข้างบาง ผิวหนังของช้างมีขนขึ้นอยู่บ้างเล็กน้อย โดยจะสามารถเห็นได้ชัดเจนมากในช้างอายุน้อย แต่เมื่อช้างมีอายุมากขึ้น ขนนี้มีจำนวนลดลงและบางลง แต่ขนจะยังคงปกคลุมอยู่ที่หัวและหางของพวกมัน ผิวหนังของมันถึงแม้จะหนาแต่ก็มีความละเอียดอ่อนมาก โดยสามารถสัมผัสถึงแมลงและความเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมได้

ขาของช้างมีรูปร่างค่อนข้างคล้ายกับเสา เนื่องจากขาของมันต้องรองรับร่างกายอันใหญ่โต ช้างใช้พลังงานกล้ามเนื้อในการยืนน้อยเนื่องจากขาของมันตั้งตรงและฝ่าเท้ามีขนาดใหญ่ ด้วยเหตุผลนี้เอง ช้างจึงสามารถยืนได้เป็นเวลานานโดยไม่รู้สึกเหนื่อย อันที่จริงแล้ว ช้างแอฟริกาจะนอนลงกับพื้นน้อยครั้งมาก เฉพาะตอนที่มันป่วยหรือได้รับบาดเจ็บเท่านั้น ตรงกันข้ามกับช้างอินเดียที่นอนลงกับพื้นบ่อยครั้งกว่า

เท้าของช้างมีรูปร่างเกือบกลม เท้าหลังแต่ละข้างของช้างแอฟริกามี 3 เล็บ และเท้าหน้าแต่ละข้างมี 4 เล็บ ส่วนเท้าหลังแต่ละข้างของช้างอินเดียนั้นมี 4 เล็บ และเท้าหน้าแต่ละข้างมี 5 เล็บ ใต้กระดูกของเท้านั้นเป็นวัสดุแข็งคล้ายวุ้นซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องกันกระแทก ช้างสามารถว่ายน้ำได้ แต่ไม่สามารถวิ่งเหยาะ ๆ กระโดด หรือวิ่งห้อได้ ช้างมีท่าเดินอยู่สองท่า คือ ท่าเดินและท่าที่เร็วกว่าซึ่งคล้ายกับการวิ่ง

ในการเดิน ขาของช้างจะทำหน้าที่เหมือนกับตุ้มน้ำหนัก โดยมีสะโพกและไหล่ขยับขึ้นลงขณะที่วางเท้าบนพื้น ท่าเดินเร็วของช้างนั้นไม่ได้เข้าข่ายการวิ่งทั้งหมด เพราะช้างจะไว้เท้าข้างหนึ่งไว้บนพื้นเสมอ อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของช้างนั้นใช้ขาคล้ายกับสัตว์อื่นที่กำลังวิ่งมากกว่า โดยใช้สะโพกและไหล่ยกขึ้นและลงขณะที่เท้าวางอยู่บนพื้น ในการเดินท่านี้ ช้างจะยกเท้าสามข้างขึ้นจากพื้นในเวลาเดียวกัน และเมื่อเท้าหลังทั้งสองข้างและเท้าหน้าทั้งสองข้างอยู่เหนือพื้นดินในขณะเดียวกันแล้ว ท่าเดินนี้จะมีลักษณะคล้ายกับที่เท้าหน้าและเท้าหลังผลัดกันวิ่ง การทดสอบที่ศูนย์อนุรักษ์ช้างไทยมีรายงานว่า การเคลื่อนไหวเร็ของช้างนั้นจะ “วิ่ง” โดยใช้เท้าหน้า และจะ “เดิน” โดยใช้เท้าหลัง

หูที่สามารถกระพือได้ขนาดใหญ่ของช้างนั้นยังมีความสำคัญต่อการรักษาสมดุลอุณหภูมิร่างกายช้างด้วย หูช้างเป็นหนังชั้นบางมากซึ่งถูกขึงอยู่เหนือกระดูกอ่อนและเครือข่ายหลอดเลือดจำนวนมาก ในวันที่มีอากาศร้อน ช้างจะกระพือหูอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะสร้างลมอ่อน ๆ ขึ้น ลมนี้ช่วยลดอุณหภูมิหลอดเลือดพื้นผิว และจากนั้น เลือดที่ถูกทำให้เย็นลงนั้นจะหมุนเวียนไปทั่วส่วนที่เหลือของร่างกายช้าง เลือดที่เข้าสู่หูนั้นสามารถลดอุณหภูมิลงได้ถึง 6 องศาเซลเซียสก่อนที่จะหมุนเวียนไปยังส่วนอื่นของร่างกาย ช้างแอฟริกาและช้างเอเชียมีขนาดใบหูแตกต่างกัน ซึ่งบางส่วนสามารถอธิบายได้ด้วยการกระจายพันธุ์ทางภูมิศาสตร์ ช้างแอฟริกามีถิ่นที่อยู่ใกล้กับเส้นศูนย์สูตร ที่ซึ่งมีอากาศร้อนกว่า ดังนั้นจึงต้องมีหูที่มีขนาดใหญ่กว่าตามไปด้วย ส่วนช้างเอเชียซึ่งอยู่ไกลขึ้นไปทางเหนือ อยู่ในอากาศที่เย็นกว่าเล็กน้อย จึงมีหูขนาดเล็กกว่าเช่นกัน

ช้างยังใช้หูในการแสดงพฤติกรรมก้าวร้าวและระหว่างช่วงเวลาหาคู่ของเพศผู้ หากช้างต้องการข่มขวัญนักล่าหรือศัตรู มันจะกางหูออกกว้างเพื่อทำให้ดูเหมือนกับว่าตัวมันมีขนาดใหญ่และสง่าขึ้น ระหว่างฤดูผสมพันธุ์ เพศผู้จะปล่อยกลิ่นออกทางต่อมใต้ขมับซึ่งอยู่ห่างใบหูของมัน จอยซ์ พูล นักวิจัยช้างที่เป็นที่รู้จักกันดี ได้ตั้งทฤษฎีว่าช้างเพศผู้จะพัดหูของมันเพื่อช่วยให้กลิ่นนี้กระจายออกไปไกลยิ่งขึ้น