当甘蔗蟾蜍坐下来吃东西时,会发生一些非常奇怪的事情
甘蔗蟾蜍的舌头力量。 (基夫等人,有机体生物学,2022)
与普遍看法相反,你不可能吞掉自己的舌头。至少如果你是人类的话。事实证明,蟾蜍每次进食时实际上都是故意的。
“我们对青蛙如何伸出舌头以及如何粘住猎物了解很多,但在这项研究之前,基本上它们闭上嘴后发生的一切都是一个谜,”说佛罗里达大学爬行动物学家雷切尔·基夫。
因此,基夫和同事使用高速 X 射线视频来研究这些两栖动物在吃东西时猛地闭上嘴时会发生什么,结果完全出乎意料。
“一开始我们不确定发生了什么,”说基夫。 “整个口腔底部被向后拉入喉咙,舌头也随之被拉入喉咙。”
我们花了几个月的时间仔细研究甘蔗蟾蜍(海洋莱氏菌)因为他们吃了数百只蟋蟀(密封的蟋蟀)并创建 3D 动画来解开这个奇怪的喂食机制。
青蛙以捕捉猎物而闻名舌头又快又粘但其中存在着他们不寻常的解剖结构必须解决的问题:如何从那根粘着的鞭子上撬开食物,将其送入他们的肠道。
从捕获到吞咽,整个过程不到两秒钟,但在这短短的时间内,蟾蜍体内发生了一系列的事件。
研究小组将微小的金属珠附着在蟾蜍的舌头上,这样他们就可以在 X 射线镜头中追踪肌肉的运动。正如下面的视频所示,它的舌尖上的橙色标记会猛烈地伸出来抓住昆虫,然后又弹回到蟾蜍的嘴里。但它并不止于此,继续沿着喉咙向下延伸 4.5 厘米(1.8 英寸),直到几乎触及蟾蜍的心脏。
”舌头在收缩过程中伸展的平均距离等于或超过它在伸出过程中伸展的平均距离。”写在他们的论文中,解释了舌头的最大突出平均为 4.1 厘米。
在这里,靠近他们的心,舌骨?由肌肉串悬挂的柔性软骨板?卡扣紧贴舌头。
“舌骨突然上升,将舌头压在上颚,然后向前移动,基本上将食物刮入食道。”解释基夫。
舌骨(有些蟾蜍也有舌骨)用于进行点击呼叫)在蟾蜍休息时自然地密封口底。但它与舌头的连接意味着,当肌肉伸展时,它会猛地张开,当蟾蜍张开嘴时,它就会张开,准备舌头的弹回。
基夫和团队怀疑,这可能就是为什么蟾蜍和许多青蛙的上颚有奇怪的脊或凸起状“牙齿”。帮助这种食物脱粘。在研究人员的 3D 重建中,舌骨标记精确地击中了该区域。舌骨的灵活性也有助于其刮擦任务。
“即使蟾蜍在两次吞咽过程中重新定位舌头在嘴里的位置,猎物在整个操作过程中仍然附着在舌头上,”基夫和同事写。这表明青蛙需要舌骨机制来成功排出食物。
研究人员现在热衷于重复这些研究,看看这种舌头反冲和刮擦喂食机制是否在整个人类中普遍存在。近 5,000 种青蛙,其中舌骨和舌头的形状多种多样。
这项研究发表于有机体生物学。