Kāpēc čūskas uzlika savas valodas? Zinātne aiz rāpojošās kustības

Daudzi cilvēki domā, ka čūskas mēle ir rāpojoša. Katru tik bieži čūska to strauji viļņo, pēc tam to atvelk. Teorijas, kas izskaidro čūsku kājiņas, ir bijušas ap tūkstošiem gadu. Aristotelis apgalvoja, ka tas nodrošināja čūskas ar „divkāršu baudījumu no garšvielām, to garšas sajūta, kā tas bija divkāršojies”.

Itāļu astronoms Giovanni Hodierna domāja, ka čūskas mēles bija netīrumu tīrīšanai no deguna. Daži 17. gadsimta rakstnieki apgalvoja, ka starp mēles dakšām ir skatījuši čūskas vai citus dzīvniekus, izmantojot tos kā knaibles. Tas ir izplatīts mīts pat šodien, ka čūskas var likt tevi ar mēlēm. Taču neviena no šīm hipotēzēm nav iespējama.

Skatiet arī: Šis „Milzu” čūskas lamatas ir atdzist, bet tur ir vairāk, nekā tas atbilst acīm

Lielākā daļa dzīvnieku ar mēliem tos izmanto, lai degustētu, iztīrītu sevi vai citus, vai lai sagūstītu vai manipulētu ar savu upuri. Daži, arī cilvēki, izmanto tos, lai radītu skaņas. Čūskas neizmanto savas valodas nevienai no šīm lietām. Pēdējo 20 gadu laikā Kurt Schwenk, Konektikutas Universitātes evolucionārs biologs, strādā pie čūsku mēļu funkcijas izpratnes, un „smaržojošs” ir tuvākais apraksts par to, ko čūskas dara ar viņu valodām.

Tongues That Smell

Čūskas izmanto savas valodas ķimikāliju savākšanai no gaisa vai zemes. Mēlei nav garšas vai smaržas receptoru. Tā vietā šie receptori atrodas vomeronasā vai Jacobsona ērģelī, kas atrodas mutes jumtā. Kad Jacobsona ērģeles atradās dažādās ķimikālijās, tie izraisa dažādus elektriskos signālus, kas tiek nodoti smadzenēm.

Reiz tika uzskatīts, ka mēle piegādā ķimikālijas tieši Jacobsona ērģelim, jo ​​gan orgāns, gan ceļi, kas noved pie tā, ir savienoti tāpat kā mēles galiņi. Bet rentgena filmas ir atklājušas, ka mēle neatrodas slēgtā mutē; tā vienkārši nogulsnē ķimikālijas, kuras tā ir savākusi, uz spilventiņiem uz mutes grīdas, kad mute aizveras.

Visticamāk, ka šie spilventiņi nogādā atlasītās molekulas uz Jacobsona ērģeļu ieeju, kad mutes grīda ir paaugstināta, lai nonāktu saskarē ar jumtu pēc mēles aizķeršanās. Šāda situācija tiek pastiprināta, jo gekos, skinkos un citās ķirzās trūkst dziļi apcirptās mēles, bet joprojām piegādā ķimikālijas savos vomeronālajos orgānos.

Smarža 3D

Tā kā čūska mēle, tā var savākt ķīmisko informāciju no divām dažādām vietām uzreiz, lai gan vietas, kas ir diezgan tuvas cilvēka standartiem. Kad čūskas izplata savas mēles galus, attālums var būt divreiz lielāks par galvu. Tas ir svarīgi, jo tas ļauj viņiem atklāt ķīmiskos gradientus vidē, kas dod viņiem virzības sajūtu - citiem vārdiem sakot, čūskas izmanto to dakšas, lai palīdzētu tām smaržoties trīs dimensijās. Pūces izmanto to asimetriskās ausis šādā veidā, lai atklātu skaņu trīs dimensijās.

Čūskas un pūces izmanto līdzīgu nervu shēmu, lai salīdzinātu signāla stiprumu, kas tiek piegādāts no katras ķermeņa puses, un nosaka virzienu, no kura nāk smarža vai skaņa. Cilvēki to dara arī ar dzirdi, bet ne tik efektīvi.

Tas ļauj čūskām sekot takām, kuras palikušas viņu upuris vai potenciālie biedri. 1930. gados, pirms vadlīnijas par dzīvnieku ētisku izmantošanu pētniecībā bija tikpat stingras, vācu biologs Herman Kahmann eksperimentāli nojauca čūsku mēles daļu un konstatēja, ka viņi joprojām var reaģēt uz smaržām, bet ka viņi bija zaudējuši spēju sekot smaržu takas. Šie rezultāti tika precizēti un apstiprināti 70. gados.

Smieklīga sekss

Deviņdesmitajos gados Teikera Teksas Universitātē Teikera čūska biologs Neils Ford noskatījās, kā vīriešu prievīte čūskas izmantoja mēles, kad viņi sekoja feromonu takām, ko atstāja sievietes. Viņš konstatēja, ka, ja abu vīriešu čūskas mēles gals atradās takas platumā, čūska turpināja slīdēt uz priekšu. Tomēr, ja viens gals vai otrs nokrita ārpus takas malas, čūska pagrieza galvu prom no gala un atpakaļ pret feromona taku, un viņa ķermenis sekoja.

Pēc šī vienkāršā noteikuma čūskas varēja sekot sekojošai uzvedībai, kas bija precīza un vērsta. Ja abi mēles galiņi kādreiz pieskāries zemei ​​ārpus takas, vīrietis apstāsies un spīdēja galvu uz priekšu un atpakaļ, mēles pļāpāšana, līdz viņš pārvietoja taku.

Snake ecologist Chuck Smith Wofford koledžā atklāja pierādījumus, ka vīriešu Copperheads ir garākas, dziļāk dedzinātas valodas nekā sievietēm, kas, iespējams, uzlabo viņu spēju atrast biedrus. Kaut arī čūskas ir reti sastopamas seksuālā dimorfismā, kur viens dzimums ir ievērojami atšķirīgs no citām, mēles lieluma atšķirības var būt arī citās sugās.

Aromāts, iespējams, arī ir ļoti noderīgs čūskiem, kas izseko upurus, tostarp sēdus un gaidīt plēsējus, piemēram, viperus, kas ir attīstījušies smirdošus, bet netoksiskus indes komponentus, lai palīdzētu viņiem pārvietot savu sakosto un apsēsto laupījumu.

Ievērojot smaržu ceļu, čūskas vienkārši pieskaras viņu mēles padomiem uz leju, lai paņemtu tur esošo ķīmisko informāciju. Bet čūskas var izmantot arī cita veida mēles svilpes, lai paraugus ņemtu no gaisa.

Skatiet arī: Šīs kartes parāda, kā miljoniem cilvēku ir neaizsargāti pret nāvējošiem čūskiem

Čūskas bieži mēdz mēles gaisā, neievietojot tās neko. Mēle rada gaisa viļņus, piemēram, tos, kas veidojas ūdenī aiz laivas. Šīs vortices novirzās no laivas, jo tās veido. Bills Ryersons, students Schwenk laboratorijā, konstatēja, ka čūsku mēlēs gaisā radītajām vortekām piemīt īpaša īpašība - tās nenokļūst, bet gan paliek mēles tuvumā, kur tās var atkārtoti izlasīt kā mēles svārkus. katra virpuma daļa, kur gaisa ātrums ir augstākais.

Oscillating mēles-flicks ir unikāls čūskas. Tie ļauj čūskām paraugu ņemt 100 reižu vairāk gaisa nekā vienkārša mēles pagarināšana. Tad mēle nodod šīs molekulas uz Jacobsona ērģeli caur mutes grīdu. Pierādījumi liecina, ka vīriešu Copperheads var arī atrast un sekot mātītēm, izmantojot oscilējošas mēles, lai atklātu gaisā esošos feromonus, lai gan sīkāk par to, kā tās nosaka virzienu, izmantojot šādas izkliedētas un pārejošas smakas, joprojām ir nepietiekami saprotamas.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Andrew Durso sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.