Не скользящий язык

Человеческий язык удивительно полезен для того, чтобы поесть и говорить, но он не может конкурировать за чистое умение с тем из хамелеона. С его так называемым баллистическим языком хамелеон может отловить добычу больше чем 15% его собственная масса тела и больше, чем длина органа далеко.

Тайна к этой силе является всасыванием, исследователи показывают в ноябрьском выпуске Журнала Экспериментальной Биологии.Хамелеоны известны прежде всего своей способностью изменить цвета, который позволяет им исчезать в их окружающую среду, в то время как они ждут добычи. Когда съедобное существо подходит, хамелеон высовывает язык и захватывает его со смертельной точностью. Другие ящерицы также отлавливают добычу с большими, липкими языками, и ученые решили, что они прежде всего полагаются на поверхностное натяжение – сила, созданная, когда влажный язык входит в контакт с сухой добычей – для смахивания жертв назад рта.

Но хамелеоны поглощают существ, слишком крупных для одного только поверхностного натяжения для обеспечения необходимой силы. «У них должен был бы быть огромный язык – больше, чем размер их головы», говорит эволюционный биолог Энтони Херрель из Антверпенского университета в Бельгии. Херрель, с коллегами из Университета Северной Аризоны и Антверпенского университета, задался вопросом, что другие силы могли бы играть роль.

Когда они анализировали языки от нескольких видов хамелеонов, исследователи заметили, что две мышцы формируют мешочек в наконечнике языка. Мембраны хамелеонов, отлавливая сверчков, кузнечиков, и даже другие ящерицы показали, что эти мышцы отрекаются непосредственно перед тем, как язык вступает в контакт с жертвой.

Бригада подозревала, что мешочек языка вел себя как присоска. Таким образом, они обезболили хамелеонов, вставили полую стеклянную трубу в мешочек и измерили силу, требуемую демонтировать трубу, когда мышцы мешочка были электрически стимулированы. Когда они использовали запечатанную трубу, вокруг которой язык мог создать всасывание, потребовалось почти в 10 раз больше силы.

Как завершающее испытание, бригада порезала нерв, управляющий мышцами мешочка. Несмотря на то, что животные могли обычно вытягивать языки, они не могли запереться на добычу и закончили тем, что выбили ее ударом. (Нерв позже повторно вырос, и животные смогли поесть обычно, говорит коллега Херреля Кииса Нишикоа.)Бригада оценивает, что всасывание обеспечивает приблизительно 70% использования хамелеонов силы для завоевания большой добычи. Хамелеоны могут быть уникальными в генерирующих вакуум языках, говорит эволюционный биолог Курт Швенк из Университета Коннектикута, Сторрз, и преимущество, вероятно, играло ключевую роль в их эволюционном успехе – животные многочисленны через Африку и южную Азию.

Лучшее понимание этого необычного механизма, он отмечает, должно помочь ученым понять, как это развилось.