Aktywowane krwią brodawki ułatwiają wymiatanie nektaru

[KopalniaWiedzy.pl 320]

Bazując na napływie krwi, jęzornik ryjówkowaty (Glossophaga soricina) zmienia podczas żerowania topografię czubka języka. Naukowcy z Brown University mają nadzieję, że ich odkrycie doprowadzi do opracowania zmiennokształtnych narzędzi medycznych.

Amerykanki tłumaczą, że napływ prostuje włosopodobne struktury, dzięki którym nietoperz uzyskuje z kwiatów większą ilość nektaru. "Zazwyczaj naturalne struktury hydrauliczne są wolne [...], ale dzięki zakotwiczeniu układu naczyniowego w mięśniowym hydrostacie język G. soricina, [hemodynamiczny nektarowy mop], działa błyskawicznie - podkreśla Cally Harper, dodając, że termin hydrostat idealnie pasuje do mięśniowych struktur o stałej objętości, np. języków, słoniowych trąb czy ramion kałamarnic.

Podczas żerowania skurcz tego samego mięśnia prowadzi zarówno do wydłużenia oraz pocienienia języka (w ten sposób nietoperz może sięgnąć głębiej do wnętrza kwiatu), jak i do wepchnięcia krwi do włoskopodobnych brodawek. Wypełnione krwią wypustki ustawiają się prostopadle do osi języka, zwiększając pole powierzchni oraz grubość "mopa".

Ponieważ zawisanie jest kosztownym energetycznie manewrem, ssak musi szybko uzyskać z nektarem jak najwięcej kalorii. Nic zatem dziwnego, że wyciągnięcie i schowanie języka zachodzi podczas 1/8 s.

Naukowcy już wcześniej wiedzieli o istnieniu nitkowatych brodawek, ale dotąd sądzono, że są one bierne jak frędzle mopów. Ostatnie odkrycia odnośnie do mechaniki języków kolibrów zasugerowały Harper, że warto byłoby się przyjrzeć działaniu czubka języka G. soricina. Podczas analiz anatomicznych okazało się, że główne naczynia tętnicze i żylne języka są połączone z brodawkami. Podczas eksperymentów studentce udawało się wyprostować wypustki po wpompowaniu soli fizjologicznej.

Żerowanie nietoperzy nagrano za pomocą szybkiej kolorowej kamery. Nie było to łatwe, bo tego typu sprzęt wymaga dobrego oświetlenia, a nietoperze nie przepadają za takimi warunkami. Dzięki pomocy pań profesor Beth Brainerd i Sharon Swartz Harper udało się skupić wiązkę światła na czubku języka, unikając świecenia ssakom w oczy. Stwierdzono, że po wypełnieniu krwią barwa brodawek zmieniała się z jasnoróżowej na jaskrawoczerwoną.

Autorki artykułu z PNAS nie wykluczają, że podobne brodawki występują na językach pozostałych nektarożernych nietoperzy czy ostronogów. Kolibry i pszczoły posługują się innymi metodami szybkiej zmiany kształtu języka. Łącznie te 3 systemy mogłyby stanowić wzór dla miniaturowych giętkich robotów chirurgicznych, które zmieniałyby swoją długość i dysponowały dynamicznymi właściwościami powierzchniowymi.