Zašto zmije lupkaju svojim jezicima? Znanost iza groznog pokreta

Mnogi ljudi misle da je zmijski rašljasti jezik jeziv. Svake toliko ga zmija brzo mahne, a zatim je povlači. Teorije koje objašnjavaju raširene jezike zmija postoje već tisućama godina. Aristotel je zaključio da je on davao zmijama „dvostruki užitak od okusa, njihov osjećajni osjećaj kao da je udvostručen“.

Talijanski astronom Giovanni Hodierna smatrao je da su zmijski jezici namijenjeni za čišćenje prljavštine iz njihovih nosova. Neki pisci iz 17. stoljeća tvrdili su da su promatrali zmije kako love mušice ili druge životinje između viljuški svojih jezika, koristeći ih poput pinceta. Često je uobičajeni mit da vas zmije mogu ubosti svojim jezicima. Ali nijedna od tih hipoteza nije vjerojatna.

Vidi također: Ova „divovska“ zamka za zmije je kul, ali ima još toga nego što je oko

Većina životinja s jezicima ih koristi za kušanje, za čišćenje sebe ili drugih, ili za hvatanje ili manipuliranje plijenom. Nekoliko, uključujući i ljude, također ih upotrebljava za stvaranje zvukova. Zmije ne koriste svoje jezike za bilo koju od tih stvari. Tijekom proteklih 20 godina, Kurt Schwenk, evolucijski biolog sa Sveučilišta Connecticut, radi na razumijevanju funkcije zmijskih jezika, a "miris" je najbliži opis onoga što zmije rade svojim jezicima.

Jezici koji mirišu

Zmije koriste svoje jezike za skupljanje kemikalija iz zraka ili zemlje. Jezik nema receptore za okus ili miris. Umjesto toga, ti receptori su u vomeronasalu, ili Jacobsonovom organu, koji se nalazi na krovu usta. Jednom unutar Jacobsonovog organa, različite kemikalije izazivaju različite električne signale koji se prenose na mozak.

Jednom se mislilo da je jezik isporučio kemikalije izravno Jacobsonovom organu, jer su i organ i putevi koji vode do njega upareni baš kao i vrhovi jezika. No rendgenski filmovi otkrili su da se jezik ne pomiče unutar zatvorenih usta; ona jednostavno odlaže kemikalije koje je skupila na jastučiće na podu usta dok se usta zatvaraju.

Vrlo je vjerojatno da ti jastučići isporučuju uzorkovane molekule na ulazu Jacobsonovog organa kada je pod usta povišen da dođe u kontakt s krovom koji slijedi trzaj jezika. Slučaj za to je ojačan jer gekoni, koža i drugi gušteri nemaju duboko raširene jezike, ali još uvijek isporučuju kemikalije u svoje vomeronazalne organe.

Miris u 3D

Budući da je račvast, jezik zmije može sakupiti kemijske informacije s dva različita mjesta odjednom, iako mjesta koja su prilično blizu zajedno po ljudskim standardima. Kada zmije razdvoje vrhove jezika, udaljenost može biti dvostruko veća od njihove glave. To je važno zato što im omogućuje da otkriju kemijske gradijente u okolini, što im daje osjećaj smjera - drugim riječima, zmije koriste svoje rašljaste jezike kako bi im pomirile u tri dimenzije. Sove koriste svoje asimetrične uši na taj način da detektiraju zvuk u tri dimenzije.

Zmije i sove koriste slične neuronske sklopove da usporede snagu signala isporučenu sa svake strane tijela i odrede smjer iz kojeg dolazi miris ili zvuk. Ljudi to čine i sluhom, ali ne tako učinkovito.

To omogućuje zmijama da slijede staze koje su ostavili njihovi plijeni ili potencijalni prijatelji. Tridesetih godina prošlog stoljeća, prije nego što su smjernice o etičkoj upotrebi životinja u istraživanju bile stroge, njemački biolog Herman Kahmann eksperimentalno je uklonio račvasti dio zmijskih jezika i otkrio da još uvijek mogu reagirati na mirise, ali da su izgubili sposobnost praćenja staze mirisa. Ti su rezultati poboljšani i potvrđeni tijekom 1970-ih.

Njuškanje seksa

U 1980-ima, zmijski biolog Neil Ford sa Sveučilišta Texas u Tyleru promatrao je kako muške zmijske zmije koriste svoje jezike kada slijede feromonske staze koje su ostavile ženke. Otkrio je da ako su oba vrha jezika muške zmije pala unutar širine traga, zmija je nastavila kliziti ravno naprijed. Međutim, kad je jedan ili drugi vrh pao izvan ruba traga, zmija je okrenula glavu od tog vrha i natrag prema tragu feromona, a njegovo je tijelo slijedilo.

Slijedeći ovo jednostavno pravilo, zmije su mogle izvesti ponašanje koje slijedi trag, koje je bilo i točno i usmjereno. Ako su se oba savjeta za jezik ikad dotakla tla izvan staze, muškarac bi se zaustavio i zamahnuo glavom naprijed-natrag, trzajući jezikom, sve dok nije premjestio trag.

Zmijski ekolog Chuck Smith s koledža Wofford pronašao je dokaze da muški bakreni glavari imaju dulje, dublje razgranate jezike od ženki, što vjerojatno povećava njihovu sposobnost pronalaženja partnera. Iako je seksualni dimorfizam - gdje je jedan spol izrazito različit od ostalih - rijedak kod zmija, razlike u veličini jezika vjerojatno će biti prisutne iu drugim vrstama.

Tragovi mirisa vjerojatno su vrlo korisni i za zmije koje tragaju za plijenom, uključujući za grabežljivce poput sitnih čekanja kao što su zmije, koje su razvile smrdljive, ali neotrovne sastojke otrova kako bi im pomogli premjestiti njihov ugrižen i envenomirani plijen.

Prateći trag mirisa, zmije jednostavno dodiruju svoje vrhove jezika do zemlje kako bi pokupili kemijske informacije koje leže tamo. Ali zmije također mogu koristiti različite tipove jezika za uzorkovanje kemikalija koje se prenose zrakom.

Vidi također: Ove karte prikazuju kako su milijuni ljudi ranjivi za smrtonosne ugrize zmije

Zmije često mahnu jezikom u zrak ne stavljajući ih u dodir s bilo čim. Jezik stvara zračne vrtloge, poput onih nastalih u vodi iza čamca. Ovi vrtlozi se udaljavaju od broda dok se formiraju. Bill Ryerson, student iz laboratorija Schwenk, otkrio je da vrtlozi stvoreni u zraku jezicima zmija imaju posebnu osobinu - ne odlaze, nego ostaju u blizini jezika, gdje se mogu uzorkovati više puta kao jezik dio svakog vrtloga gdje je brzina zraka najveća.

Oscilacijski jezici su jedinstveni za zmije. Oni dopuštaju zmijama da uzorci 100 puta više zraka od jednostavnog produžetka jezika prema dolje. Jezik zatim te molekule prebacuje u Jacobsonov organ preko usta. Dokazi upućuju na to da mužjaci Copperheads također mogu pronaći i pratiti ženke pomoću oscilatornih jezika za otkrivanje feromona u zraku, iako su detalji o tome kako određuju smjer pomoću takvih raspršenih i prolaznih mirisa još uvijek slabo shvaćeni.

Ovaj članak je izvorno objavljen na razgovoru Andrewa Dursoa. Pročitajte izvorni članak ovdje.