Perfekcyjne języki Jęzorników ryjówkowatych

Języki różnych gatunków zwierząt nierzadko różnią się między sobą i posiadają zaskakujące właściwości, przy których nasze języki wypadają nadzwyczajnie “nudno”. Na przykład, gdy ludzie wykorzystują wszechstronny mięsień do lizania lizaka, czy smakowania jedzenia, niektóre z ptaków i nietoperzy używają go do zebrania kwiatowego nektaru. Co więcej, język jednego z gatunków nietoperzy pokryty jest włosopodobną strukturą.

Mowa o Jęzorniku ryjówkowatym. Ten występujący w zasadniczo suchych lasach Meksyku, Ameryki Południowej oraz na wyspach Morza Karaibskiego nietoperz potrafi zawisnąć w powietrzu podobnie do kolibra, aby wydobyć z kwiatów nektar. Język, który wykorzystuje do zdobywania pokarmu jest dłuższy niż cała jego głowa. Umożliwia mu to głęboką penetrację kwiatostanów. Jednak to nie koniec przedziwnych właściwości tego języka. Jak pracująca na Uniwersytecie MIT (Massachusetts Institute of Technology) Alice Nasto zauważyła, jego wierzchołek pokryty jest długimi, przypominającymi włosy strukturami.

Alice Nasto próbowała w 2016 roku wraz z grupą naukowców ustalić w jaki sposób owłosione powierzchnie są w stanie wychwytywać pęcherzyki powietrza, gdy są zanurzane w cieczach. Jak zauważa, języki niektórych nietoperzy są odpowiednim dla badań przykładem. Poprzednie badania nietoperzy określały ich języki jako coś w rodzaju “nektarowych mopów”, które miałyby posiadać zdolność wchłaniania nektaru, co nie do końca jest prawdą. Okazuje się, że przypominające włosy struktury zwiększają po prostu powierzchnię języka, do której nektar może się przykleić. Ciekawy jest również fakt, że “włosy” uaktywniają się tylko wtedy, gdy są potrzebne. Jeśli nietoperz nie jest w trakcie spożywania nektaru, są one równomiernie i płasko rozłożone na języku. Podczas posiłku, kiedy ssak wysuwa swój język, wypełniają się krwią i podnoszą.

Naukowcy zdecydowali się sprawdzić efektywność przedziwnych języków i w tym celu zdecydowali się na stworzenie modelu owłosionego języka, do którego wykonania wykorzystany został specjalny laser używany do rzeźbienia trudnych kształtów. Za pomocą lasera wycięto w modelu setki małych, cylindrycznych otworów, po czym model wypełniony został gumowatym silikonem.

Następnym krokiem było powolne zanurzenie sztucznego języka w gęstym oleju i wyciągnięcie go na zewnątrz. Wyciągając z oleju podrobiony język, zmierzona została szybkość, z jaką olej z niego spływał. W przypadku nietoperzy, wolniejsze spływanie oleju oznacza, że więcej nektaru trafi do ich żołądka.

W badaniach wykorzystane zostało łącznie kilka rodzajów języków o różnych wielkościach włosów, które były zanurzane w olejach o różnej lepkości. Niektóre z testowanych olejów były więc lepkie jak miód, a inne spływały szybko jak olej silnikowy. Następnie naukowcy porównali zebrane dane. Zauważono, że kiedy włosy języka są gęściej upakowane, płyn spływa z nich dużo wolniej, ale tylko do pewnego momentu. Gdy włosy są zbyt blisko siebie, pomiędzy nimi pozostaje zbyt mało miejsca, w którym mógłby zatrzymać się nektar.

Badania pozwoliły więc oszacować optymalny rozmiar i odstęp małych struktur na języku, ale jest on zależny od gęstości pobieranego płynu. Do oszacowania optymalnych rozmiarów zespół wykorzystał własny model matematyczny. Okazuje się, że język Jęzornika ryjówkowatego jest bliski perfekcji.

Jak dodaje Elizabeth Brainerd z Uniwersytetu Browna, która nie brała udziału w badaniach, ale również studiowała języki tych nietoperzy, Jęzorniki ryjówkowate potrafią zanurzyć swój język w kielich kwiatu nawet 8 razy na sekundę, a każde takie zanurzenie dostarcza olbrzymią (jak na rozmiar nietoperza) ilość nektaru. Dodaje, że to dobry dowód na to, iż ewolucja dopracowała rozmiar i kształt języka, aby jak najlepiej wykonywał swoją pracę.


Fotografia tytułowa: Ryan Somma na licencji CC BY-SA 2.0


Źródło: Science News for Students