Чому Змії рухаються своїми мовами? Наука за моторошним рухом

Багато хто думає, що роздвоєний язик змійний страшний. Часто змія хвилі швидко обертається навколо, потім відступає. Теорії, що пояснюють роздвоєні мови змій, існують тисячі років. Аристотель аргументував, що він надав зміям «подвійне задоволення від смаку, їх смакові відчуття - як би подвоєне».

Італійський астроном Джованні Ходьєрна думав, що мови зміїні були для чищення бруду з їхніх носів. Деякі письменники 17-го століття стверджували, що спостерігали, як змії ловлять мух або інших тварин між вилами мов, використовуючи їх як щипці. Загальний міф навіть сьогодні, що змії можуть вас жалити своїми мовами. Але жодна з цих гіпотез не є ймовірною.

Див. Також: Ця "гігантська" пастка змії холодна, але в ній більше, ніж відповідає очі

Більшість тварин з язиками використовують їх для дегустації, для очищення себе або інших, або для захоплення або маніпулювання своєю здобиччю. Кілька, включаючи людей, також використовують їх для створення звуків. Змії не використовують своїх мов для будь-якої з цих речей. За останні 20 років Курт Швенк, еволюційний біолог з Університету Коннектикуту, працював над розумінням функції мов змій, а «пахне» - це найближчий опис того, що змії роблять своїми мовами.

Язики, які пахнуть

Змії використовують свої мови для збору хімікатів з повітря або землі. Язик не має рецепторів до смаку або запаху. Натомість, ці рецептори знаходяться у вомероназалі або органі Якобсона, що знаходиться на даху рота. Опинившись в органі Якобсона, різні хімічні речовини викликають різні електричні сигнали, які передаються мозку.

Раніше вважалося, що язик доставляв хімікати безпосередньо до органу Якобсона, тому що і орган, і шляхи, які ведуть до нього, спарені так само, як кінчики мови. Але рентгенівські фільми виявили, що язик не рухається всередині закритого рота; вона просто відкладає хімічні речовини, які вона зібрала, на прокладки на підлозі рота, коли рот закривається.

Найімовірніше, що ці прокладки доставляють відібрані молекули до входу органу Якобсона, коли підлогу рота підвищується, щоб контактувати з дахом після перегортання язика. Випадок для цього зміцнюється тим, що геккони, скини та інші ящірки не мають глибоко роздвоєних мов, але все ще доставляють хімікати до своїх вомероназальних органів.

Пахне в 3D

Оскільки вона роздвоєна, мова змії може збирати хімічну інформацію з двох різних місць одночасно, хоча й місця, які досить близькі за людськими стандартами. Коли змії розповсюджують кінці мови окремо, відстань може бути вдвічі ширшою, ніж їхня голова. Це важливо, оскільки дозволяє їм виявляти хімічні градієнти в навколишньому середовищі, що дає їм відчуття напрямку - іншими словами, змії використовують свої роздвоєні язики, щоб допомогти їм пахнути в трьох вимірах. Сови використовують свої асиметричні вуха таким чином, щоб виявити звук у трьох вимірах.

Змії і сови використовують подібні нейронні схеми для порівняння потужності сигналу, що передається з кожної сторони тіла, і визначає напрямок, з якого походить запах або звук. Люди роблять це і своїм слухом, але не так ефективно.

Це дає можливість зміям стежити за стежками, що залишилися від їхньої здобичі або потенційних товаришів. У 1930-х роках, перш ніж керівні принципи етичного використання тварин у дослідженні були настільки суворими, німецький біолог Герман Кахман експериментально видалив роздвоєну частину мов змій і виявив, що вони все одно можуть реагувати на запахи, але вони втратили здатність стежити ароматні стежки. Ці результати були уточнені і підтверджені протягом 1970-х років.

Нюхає секс

У 1980-х роках змійковий біолог Ніл Форд з Університету Техасу в Тайлері спостерігав, як чоловічі змії-підв'язки використовують свої мови, коли вони слідують за феромонними стежками, що залишилися від жінок. Він виявив, що якщо обидві кінці мови зміїної м'язи впали в ширину сліду, змія продовжувала ковзати прямо попереду. Проте, коли один край або інший випав за межі сліду, змія відвернула голову від цього кінчика і назад до стежки феромонів, і його тіло пішло.

Слідуючи цьому простому правилу, змії могли виконувати поведінку, яка відповідала б і точним і спрямованим. Якщо обидві кінчики мови коли-небудь торкнулися землі поза доріжкою, самці зупинилися і розмахували головою взад і вперед, постукуючи язиком, поки він не перемістив слід.

Зміїний еколог Чак Сміт з коледжу Wofford знайшов докази того, що чоловічі коперхеди мають більш довгі, більш глибоко роздвоєні мови, ніж жінки, що, ймовірно, підвищує їхню здатність знаходити товаришів. Хоча статевий диморфізм, де один секс помітно відрізняється від інших, є рідкісним у змій, різниця в розмірі мови, ймовірно, присутня і в інших видах.

Аромат-трейлінг, мабуть, також цілком корисний для змій, що відстежують здобич, у тому числі для хижаків-сидінь і чекань, таких як гадюки, які розвивали смердючі, але нетоксичні компоненти отрути, щоб допомогти їм перенести свою укушену і запалену здобич.

Після сліду аромату змії просто доторкаються до мови до землі, щоб підібрати хімічну інформацію, що лежить там. Але змії також можуть використовувати інший тип мови, щоб відібрати хімічні речовини в повітрі.

Див. Також: Ці карти показують, як мільйони людей вразливі до смертельних укусів змії

Змії часто махають мовами в повітрі, не вводячи їх в контакт ні з чим. Язик створює повітряні вихори, такі як ті, що утворюються у воді за човном. Ці вихори відходять від човна, коли вони формуються. Білл Райерсон, студент лабораторії Швенка, виявив, що вихори, створені в повітрі зміїними мовами, мають особливу властивість - вони не відходять, а залишаються в околицях мови, де їх можна повторно відбирати, як язикові спідниці частина кожного вихору, де швидкість повітря найвища.

Колишні мови є унікальними для змій. Вони дозволяють зміям пробувати в 100 разів більше повітря, ніж просте подовження мови. Потім мова переносить ці молекули до органу Якобсона через підлогу рота. Дані свідчать про те, що чоловічі коперхеди також можуть знайти і слідувати за жінками, що використовують коливання язика, для виявлення феромонів у повітрі, хоча деталі того, як вони визначають напрямок, використовуючи такі дисперсні та минущі запахи, ще погано вивчені.

Ця стаття була спочатку опублікована на бесіді Ендрю Дюрсо. Читайте оригінальну статтю тут.