水鈺
“白門樓,紅圍墻,里面住個紅姑娘,酸甜苦咸她都嘗。”沒錯,這就是我們的舌頭。作為人體的味覺器官,舌頭上分布著一萬多個味蕾,幫助我們分辨出不同的味道。除此之外,舌頭還能調節(jié)說話的音調,使喉嚨所發(fā)出的含糊不清的聲音變得清晰。你知道嗎?看似柔軟的舌頭,竟然是人體最強的肌肉。那么,動物們的舌頭又蘊藏著怎么樣的奧秘呢?就讓我們一起來尋找答案吧!
動物舌頭知多少
在動物王國里,有許許多多顏色不同、功能各異的舌頭,它們都是動物在大自然中生存所必不可少的重要器官。
漂亮優(yōu)雅的長頸鹿有一條藍灰色的舌頭,這條靈活的舌頭有成年人胳膊長。長頸鹿通過舌頭抓取樹上的嫩葉,并將其送入口中,就能飽餐一頓。
不過,這可不是自然界中最長的舌頭。生活在美洲中南部地區(qū)的食蟻獸,是世界上舌頭最長的動物。食蟻獸的舌頭長在胸骨上,完全延伸有60多厘米長,在頜下腺分泌的唾液的協(xié)助下,能夠牢牢粘住蟻穴深處的白蟻。而舌頭每分鐘伸縮150次的頻率,保證了白蟻源源不斷地進入食蟻獸的口中。
無獨有偶,同樣以白蟻為食的穿山甲的舌頭附著在下腹部上,“森林醫(yī)生”啄木鳥的舌頭則固定在右鼻孔中。啄木鳥的舌頭穿出右鼻孔后分為兩條,各自繞過頭骨兩側,從喙下的小孔進入口腔后合二為一。更妙的是,舌尖處有角質化的短鉤,用來刺穿并獲取獵物。
當然,動物們還有更特別的舌頭。蝸牛是世界上牙齒最多的動物,口腔中26 000多顆牙齒都長在舌頭上,科學家們稱其為“齒舌”。隨著舌頭的蠕動,這些牙齒就會像銼刀一樣將食物磨碎,方便蝸牛吞咽。
蛇的舌頭呈“Y”字型,上面布滿了黏液和凸起,通過舌頭感知四周空氣的變化,來發(fā)揮味覺和觸覺的雙重作用。朱鹮的舌頭邊緣有一圈尖刺,能夠過濾掉泥水,保留魚蝦、泥鰍等食物。
在炎炎夏日,狗會伸出舌頭,幫助自己迅速散熱,以免中暑;動物們還會用舌頭舔舐幼崽,利用唾液蒸發(fā)吸熱來降低體表的溫度,同時清理掉毛發(fā)上的灰塵、血跡。
真假舌頭的謎團
大千世界,無奇不有。舌頭對于動物們的重要性不言而喻,可是有些動物并沒有舌頭,這究竟是怎么一回事呢?
蟑螂等甲殼綱動物、海星等棘皮動物天生就沒有舌頭,但這絲毫不影響它們進食。蟑螂依靠嘴部附近的側唇舌品嘗味道;果蠅用頭部毛茸茸的唇瓣品嘗味道;海星體內有兩個胃,發(fā)現(xiàn)食物后,它會吐出其中一個胃,在體外將食物包裹并進行消化,然后將半消化的食物送進另一個胃里繼續(xù)消化。
有些動物看起來有舌頭,卻不是真正的舌頭。蜂鳥鷹蛾有著長長的喙管,這便是它的“假舌頭”。平時蜷縮起來,遇到花朵后伸長可達36厘米,幾乎是其體長的兩倍。蜂鳥鷹蛾將這個“假舌頭”伸到花朵內部,就能在原地懸停吸食花蜜了。
還有些動物的舌頭是后天不幸丟失的??s頭魚虱是一種長3~4厘米,專吃魚類舌頭并“取而代之”的雌雄同體的甲殼類寄生蟲。它的幼體會附著在魚鰓上長成雄性個體,性成熟后再轉變?yōu)榇菩詡€體,并在魚鰓上完成交配。然后,雌性縮頭魚虱會從魚鰓進入魚的身體內部,最終到達魚的口腔,用鉤狀的前端足緊緊抓住魚的舌頭,吸食血液直至魚的舌頭完全萎縮。緊接著,雌性縮頭魚虱的尾部會依附在魚的舌頭末端的肌肉上,占據(jù)舌頭的位置,代替舌頭的功能,真正實現(xiàn)從寄生到共生的徹底轉型。
神奇的仿生學
動物們千奇百怪的舌頭讓人大開眼界,我們何不將這些有趣的發(fā)現(xiàn)應用于人類的發(fā)明中呢?
其實,科學家們已經(jīng)開始進行此類研究了。我們都知道,變色龍的舌尖非常奇特,一旦接觸到獵物,舌尖便會向內凹陷成獵物的形狀,牢牢地包裹住獵物,使其無法逃脫。
2015年年初,德國Festo工程公司與挪威奧斯陸大學合作,共同研發(fā)了一款名為FlexShapeGripper的萬能仿生機器手夾頭(以下簡稱“萬能夾頭”)。研究人員將流體(水和空氣)注入充滿彈性的硅膠袋內,安置于機械手前端,取代以往的八爪式夾頭。經(jīng)過一系列的實驗,證實滾珠軸承、咖啡杯手柄、眼鏡鏡片等任何形狀的物體都可以被萬能夾頭輕松抓取。相信在不久的將來,隨著這款萬能夾頭的普及,會為無數(shù)行動不便人士的生活提供便利。
除了變色龍以外,還有一種常見動物的舌頭被人們所忽視了。貓咪的舌頭上分布著密密麻麻的“倒刺”,這些“倒刺”能方便貓咪舔食帶刺的魚肉、梳理毛發(fā),就像尼龍搭扣一樣,牢牢抓住食物或梳理毛發(fā)。
2016年11月,美國佐治亞理工學院機械工程系博士生Alexis Noel偶然看見貓咪舌頭上的“倒刺”后受到啟發(fā),開發(fā)出一種可用于清洗傷口或柔性機器人等領域的新型柔性材料。它沿用了貓咪舌頭上的“倒刺”設計,能夠充分帶走物體表面的異物。
從現(xiàn)在起,不妨留意身邊的動物們,也許你還會發(fā)現(xiàn)更多有關舌頭的奧秘呢!