忠東

變色龍舌頭捕食如閃電

變色龍是非常奇特的爬行動(dòng)物，主要棲息在樹上。其中約有一半的種類僅分布在非洲的馬達(dá)加斯加，其他多分布在撒哈拉以南的非洲。它體長(zhǎng)約15～25厘米，身體側(cè)扁，背部有脊椎，頭上的枕部有鈍三角形突起。四肢很長(zhǎng)，指和趾分別合并而成相對(duì)的兩組，非常適于握住樹枝。它的尾巴很長(zhǎng)，能纏卷在樹枝上。變色龍的一雙眼睛十分奇特，眼簾很厚，呈環(huán)形，兩只眼球突出，能左右轉(zhuǎn)180度、上下左右轉(zhuǎn)動(dòng)自如。左右眼還能各自單獨(dú)活動(dòng)，可不協(xié)調(diào)一致，這種現(xiàn)象在動(dòng)物中是罕見(jiàn)的。雙眼各自分工前后注視，既有利于捕食，又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)后面的敵害。在靜候獵物出現(xiàn)時(shí)，變色龍的皮膚可以根據(jù)周圍的環(huán)境變換顏色，真是名副其實(shí)。而它在樹上一走一停的動(dòng)作，常常使天敵誤以為是被風(fēng)吹動(dòng)的樹葉。

攝錄人員曾拍攝到一只豹紋變色龍攻擊一只蟋蟀的驚人畫面，這種變色龍生活在溫暖潮濕的馬達(dá)加斯加島上。從拍攝的視頻上可以看見(jiàn)，因?yàn)轶半x得較遠(yuǎn)，所以變色龍極其緩慢地向它移動(dòng)過(guò)去。在緩慢爬行的過(guò)程中，變色龍的一只眼睛緊盯著獵物，另一只眼睛卻不停地向四處轉(zhuǎn)動(dòng)，以防備別的天敵突然襲擊。

豹紋變色龍走到與蟋蟀的有效距離之內(nèi)，便以迅雷不及掩耳之勢(shì)噴射出舌頭，彈無(wú)虛發(fā)地將其粘住。有的人以為變色龍舌尖上有腺體，能夠分泌黏液粘住昆蟲，但事實(shí)上它捕獵時(shí)主要靠舌尖產(chǎn)生的強(qiáng)大吸力吸住獵物。豹紋變色龍這一精彩的動(dòng)作只用了0.07秒，據(jù)估算，舌頭伸出的加速度是一架戰(zhàn)斗機(jī)加速度的4倍。 一條身長(zhǎng)22厘米的豹紋變色龍竟然能夠捕捉到 30厘米外的一只蟋蟀，也就是說(shuō)它噴射出來(lái)的舌頭比自己的身體還長(zhǎng)。

科學(xué)家的研究表明，變色龍的舌頭上還有一個(gè)奇妙的裝置。它的舌頭閃電般地射向目標(biāo)的一剎那，會(huì)形成一個(gè)小小的吸盤，這是舌尖上的一個(gè)圓錐形小凹陷，末端有兩個(gè)剛剛能看得到的如手指一樣的突出物。只要舌頭一接觸獵物，吸盤的內(nèi)腔便會(huì)立即擴(kuò)大，凹陷內(nèi)形成的真空把獵物吸進(jìn)吸盤腔內(nèi)。一些小的蠅和蚊蟲能完全消失在這個(gè)空氣捕捉器內(nèi)，而蚱蜢或蜻蜓等大獵物被舌頭吸住后，吸盤側(cè)面的突出物便將其緊緊鉗住。

蜂鳥舌頭采蜜效率高

蜂鳥是雨燕目約600種蜂鳥科動(dòng)物的統(tǒng)稱，是世界上最小的溫血?jiǎng)游?。它們因?yàn)榕拇虺岚虻奈宋寺暥妹?，并能夠通過(guò)快速拍打翅膀懸停在空中。翅膀拍打頻率為每秒15～80次，快慢取決于體形的大小。蜂鳥不但可以在空中懸停以及向左或向右飛行，而且是唯一能夠向后飛行的鳥。

平時(shí)我們只能看到蜂鳥從眼前疾飛而過(guò)，一直以為它們用長(zhǎng)長(zhǎng)的喙快速采蜜，但美國(guó)康涅狄格大學(xué)的研究人員通過(guò)高速攝像機(jī)拍攝發(fā)現(xiàn)，蜂鳥是用像“水泵”一樣工作的舌頭來(lái)快速采食的。它們通過(guò)一系列動(dòng)作的快速重復(fù)，高效地把花蜜轉(zhuǎn)移到口中。舌頭的前部好像兩個(gè)并排的管子，伸出時(shí)管子是扁的。當(dāng)舌頭接觸到花蜜時(shí)，管子又膨脹成圓柱形，把花蜜吸進(jìn)去。然后，蜂鳥把舌頭收回口中，擠掉管子中的花蜜，接著又把扁舌頭伸出來(lái)，再次吸花蜜。蜂鳥舌頭的伸縮速度很快，每秒鐘約14次。據(jù)估計(jì)，如果蜂鳥利用毛細(xì)現(xiàn)象來(lái)吸食花蜜，大約只會(huì)達(dá)到這種速度的三分之一。

研究人員用了5年的時(shí)間在野外對(duì)來(lái)自美洲的18種蜂鳥進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)它們的舌頭很狹窄，末端有分叉，有兩條凹槽。人們最初認(rèn)為蜂鳥是靠毛細(xì)現(xiàn)象取食花蜜，這指的是在直徑很細(xì)的管狀容器內(nèi)，液體由于表面張力，能夠克服自身重力而上升的現(xiàn)象。事實(shí)證明，這是錯(cuò)誤的，蜂鳥在取食過(guò)程中舌頭的形狀處于動(dòng)態(tài)變化中。

幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，生物學(xué)家一直不了解蜂鳥是如何飲水取蜜的，因?yàn)樗纳囝^太獨(dú)特了?，F(xiàn)在，新拍攝的紅喉蜂鳥的高速視頻顯示，它們從很深的花朵中采蜜時(shí)，舌頭會(huì)完全浸入花蜜中，這時(shí)舌頭凹槽關(guān)閉形成的存水結(jié)構(gòu)發(fā)揮了很大的作用。如果花蜜的位置很淺，存水結(jié)構(gòu)只能儲(chǔ)存很少的花蜜，因?yàn)橹挥猩囝^浸入花蜜的部分存水結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮作用。在這種情況下，毛細(xì)作用讓液體上升到凹槽中，為蜂鳥節(jié)約了體能，這樣舌頭就不用進(jìn)進(jìn)出出花朵那么多次了。研究表明，蜂鳥演化出了可以從多種類型花朵中采蜜的能力，而不是依靠單一的舌頭攝食機(jī)制。

蜂鳥在花朵上盤旋舔食花蜜時(shí)，它的舌頭可以在一秒的時(shí)間內(nèi)進(jìn)出長(zhǎng)喙十幾次，舌頭伸出后的長(zhǎng)度和其喙的長(zhǎng)度大致相同。可見(jiàn)蜂鳥的舌頭并不是一根真正的吸管，它不能不間斷地吸食花蜜，而是需要重復(fù)舌頭伸縮的動(dòng)作。因此，蜂鳥其實(shí)仍是在舔食花蜜，只不過(guò)舌頭上的小“水泵”提高了舔食的效率。

角蛙舌頭力大無(wú)比

角蛙體形矮胖，酷似一只粽子。嘴巴很大，占了將近身體的一半。角蛙是兩棲類動(dòng)物，蝌蚪在水中生活，成體以陸棲為主，也可以入水，能在陸地上使用舌頭和在水域中用下頜攝食。成蛙只捕捉活的動(dòng)物。

為了研究其舌頭的力量和速度，德國(guó)動(dòng)物學(xué)家托馬斯·克林泰奇從寵物商店購(gòu)買了4只北美角蛙。經(jīng)過(guò)常規(guī)養(yǎng)殖后，他和同事們?cè)诓Ａ囊贿叿胖靡恢唤峭?，在另一邊放了一只美味的蟋蟀?duì)它進(jìn)行引誘。角蛙伸出舌頭抓取獵物時(shí)，連接在玻璃片上的傳感器記錄下了舌頭發(fā)力的大小。一系列實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，角蛙舌頭的平均力量比其自身的體重大，正常年幼的兩棲動(dòng)物這個(gè)比例會(huì)達(dá)到3倍。

每次實(shí)驗(yàn)后，研究人員都會(huì)將玻璃片和傳感器移走，角蛙就能吃到那只蟋蟀。由于需要在每只角蛙身上完成20個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此它們可以大飽口福，十分開(kāi)心。實(shí)驗(yàn)之后，研究人員通過(guò)角蛙在玻璃片上面留下的 “舌紋”了解到更多的信息，包括舌頭覆蓋區(qū)域的巨大差異。

克林泰奇在一個(gè)研究生物粘合劑的小組工作，研究對(duì)象包括壁虎和甲蟲。他們通過(guò)觀察，開(kāi)發(fā)關(guān)于粘連物體的新設(shè)計(jì)，包括靴底、膠帶和包裹封口。“這是我們第一次測(cè)量到角蛙舌頭能如此好地粘連食物?！彼@嘆道，“最不可思議的是，它們舌頭的速度真快，完成整個(gè)過(guò)程只用了幾毫秒。”

通常，舌頭黏液的性質(zhì)和某些強(qiáng)力膠一樣，但是科學(xué)家在試驗(yàn)中饒有興趣地發(fā)現(xiàn)，角蛙少量的黏液可以產(chǎn)生更大的粘合力。按照常理來(lái)說(shuō)，黏液在時(shí)間的推移中不斷產(chǎn)生，舌頭觸碰時(shí)間更長(zhǎng)的地方會(huì)有更多的黏液。但是角蛙第一次碰到玻璃片的時(shí)候，黏液的覆蓋相當(dāng)少。由此可見(jiàn)，角蛙的舌頭只需要很少的黏液參與便能建立起連接。而且當(dāng)角蛙舌頭從玻璃片剝離時(shí)，研究人員注意到黏液在兩個(gè)接觸表面之間形成了“纖維”，就像膠帶從表面剝離的時(shí)候看到的情況一樣。

“蛙類舌頭所產(chǎn)生的平均粘合力是壁虎腳的1/15，但在捕獲獵物方面，蛙類舌頭的粘合力相當(dāng)大，平均為其體重的1.4倍，而且可瞬間完成?！笨肆痔┢姹硎荆斑@是我們首次測(cè)明蛙類舌頭的黏性有多大。通常的觀念認(rèn)為黏液起到強(qiáng)力膠的作用，但事實(shí)上我們發(fā)現(xiàn)，角蛙分泌的黏液少的地方粘合力反而較強(qiáng)?！?/p>

角蛙的獵物很多，從蝗蟲、魚以及兩棲動(dòng)物到小型嚙齒動(dòng)物。它可以抓住其身體一半大小的物體，凡是合乎它們嘴巴大小的任何東西都可以吞下，真是嘴大吃八方。角蛙舌頭的黏液性能和獵物之間形成的接觸機(jī)制尚不得而知，但它在野外甚至可以抓住老鼠，還能夠進(jìn)食蜥蜴、蛇、小型鳥類及其他蛙類。如果沒(méi)有這種特殊黏性器官的幫助，所有這些獵物一般都大到足以逃脫。