Kamæleonens ballistiske tunge, unravelled
den blærende hurtige flick af en kamæleons tunge kan accelerere til 100 kilometer i timen på en hundrededel af et sekund og strække sig to og en halv gange sin kropslængde for at plukke et insekt ud af luften.
nu har matematikere fra Det britiske universitet og Tufts University i USA matematisk modelleret tungens energilagring og frigivelse.
den biofysiske model, offentliggjort i Proceedings of the Royal Society A, involverer tre forskellige delsystemer til den “ballistiske projektion”: muskelmekanik, forlængelsesdynamik og teleskopmekanismen.
en kamæleontungs affyringsmekanisme omfatter spoler af acceleratormuskler, der starter den og retraktormusklerne. I hvile vikles disse sæt muskler rundt om en mundbenlignende struktur kaldet entoglossal-processen.
når kamæleonen forbereder sig på at strejke, trækker acceleratormusklerne sig sammen og sprænger derefter deres entoglossal process launch pad.
når acceleratormusklen trækker sig sammen, klemmer den rørformede segmenter inde i den kaldet intralinguale ark. De skubbes til slutningen af tungen – hvad forskerne kaldte den “indlæste position” – og flipper teleskopisk ud, ikke i modsætning til, skriver de, “det populære laser sabellegetøj fra Stjernekrigsfranchisen”.
Intralinguale skeder er lavet af kollagen, så de er meget elastiske, men har også den ekstra fordel at lagre elastisk energi. Når de skyder, omdannes den elastiske energi til bevægelse, der driver den klæbrige tunge spids længere og hurtigere.
når tungen er helt udstrakt, trækker retraktormusklerne den ind igen sammen med det uheldige bytte.
ved at inkorporere disse delsystemer i en matematisk model var forskerne i stand til at tilpasse forskellige parametre, såsom radier af intralinguale ark, og se, hvad der skete med tungen.
for eksempel fandt de, at den indre kapperadius skulle være mindre end 1,4 millimeter – enhver bredere, og den ville afbryde forbindelsen fra dens benede affyringsrampe.
se en kamæleon i aktion:
redigere: denne artikel hævdede oprindeligt, at kamæleontungen kunne nå hastigheder på 26 kilometer i sekundet. Dette er forkert og er blevet ændret.
