Die ballistische Zunge des Chamäleons, entwirrt

Der blitzschnelle Zungenschlag eines Chamäleons kann in einer Hundertstelsekunde auf 100 Stundenkilometer beschleunigen und das Zweieinhalbfache seiner Körperlänge erreichen, um ein Insekt aus der Luft zu reißen.

Nun haben Mathematiker der Universität Oxford in Großbritannien und der Tufts University in den USA die Energiespeicherung und -freisetzung der Zunge mathematisch modelliert.

Das in den Proceedings der Royal Society A veröffentlichte biophysikalische Modell umfasst drei verschiedene Subsysteme der “ballistischen Projektion”: Muskelmechanik, Dehnungsdynamik und der Teleskopmechanismus.

Der Zündmechanismus einer Chamäleonzunge besteht aus Spulen von Beschleunigermuskeln, die sie und die Retraktormuskeln auslösen. Im Ruhezustand sind diese Muskelgruppen um eine kleine knochenartige Struktur gewickelt, die als entoglossaler Prozess bezeichnet wird.

Wenn sich das Chamäleon auf den Angriff vorbereitet, ziehen sich die Beschleunigermuskeln zusammen und sprengen dann ihre Startrampe für den entoglossalen Prozess ab.

Wenn sich der Beschleunigermuskel zusammenzieht, drückt er röhrenförmige Segmente zusammen, die als intralinguale Blätter bezeichnet werden. Sie werden bis zum Ende der Zunge gedrückt – was die Forscher die “geladene Position” nannten – und klappen teleskopisch aus, nicht anders als, schreiben sie, “das beliebte Laserschwertspielzeug aus dem Star Wars Franchise”.

Intralinguale Hüllen bestehen aus Kollagen und sind daher sehr dehnbar, haben aber auch den zusätzlichen Vorteil, elastische Energie zu speichern. Wenn sie feuern, wird diese elastische Energie in Bewegung umgewandelt, was die klebrige Zungenspitze weiter und schneller antreibt.

Sobald die Zunge vollständig ausgefahren ist, rollen die Retraktormuskeln sie zusammen mit der unglücklichen Beute wieder ein.

Durch die Integration dieser Subsysteme in ein mathematisches Modell konnten die Forscher verschiedene Parameter wie die Radien intralingualer Blätter optimieren und sehen, was mit der Zunge passiert ist.

Zum Beispiel fanden sie heraus, dass der innere Hüllradius weniger als 1,4 Millimeter betragen musste – jeder breiter und es würde sich von seiner knöchernen Startrampe trennen.

Beobachten Sie ein Chamäleon in Aktion:

Edit: Dieser Artikel behauptete ursprünglich, dass die Chamäleonzunge Geschwindigkeiten von 26 Kilometern pro Sekunde erreichen könnte. Dies ist falsch und wurde geändert.