Waarom schieten slangen op hun tong? De wetenschap achter de griezelige beweging

Veel mensen denken dat de gevorkte tong van een slang griezelig is. Af en toe zwaait de slang het snel rond en trekt het vervolgens terug. Theorieën over de gevorkte tongen van slangen bestaan ​​al duizenden jaren. Aristoteles redeneerde dat het slangen een 'tweevoudig genoegen gaf van smaken, hun smaaksensatie als het ware verdubbelde'.

De Italiaanse astronoom Giovanni Hodierna dacht dat slangentongen bedoeld waren om vuil uit hun neus te verwijderen. Sommige 17de-eeuwse schrijvers beweerden slangen te hebben gezien die vliegen of andere dieren tussen de vorken van hun tong hadden gepakt en ze als een tang gebruikten. Het is tegenwoordig een algemene mythe dat slangen je kunnen steken met hun tong. Maar geen van die hypothesen is waarschijnlijk.

Zie ook: Deze "Giant" Snake Trap is cool, maar er is meer aan de hand dan het oog ontmoet

De meeste dieren met tong gebruiken ze om te proeven, om zichzelf of anderen schoon te maken, of om hun prooi te vangen of manipuleren. Enkelen, waaronder mensen, gebruiken ze ook om geluiden te maken. Slangen gebruiken hun tong niet voor een van deze dingen. In de afgelopen 20 jaar heeft Kurt Schwenk, een evolutionair bioloog aan de Universiteit van Connecticut, gewerkt aan het begrijpen van de functie van slangentongen, en "ruiken" is de beschrijving die het dichtst in de buurt komt bij wat slangen met hun tong doen.

Tongen die ruiken

Slangen gebruiken hun tong voor het verzamelen van chemicaliën uit de lucht of uit de grond. De tong heeft geen receptoren om te proeven of ruiken. In plaats daarvan bevinden deze receptoren zich in het vomeronasale of Jacobson-orgel, dat zich in het dak van de mond bevindt. Eenmaal binnen in het Jacobson-orgel roepen verschillende chemicaliën verschillende elektrische signalen op die naar de hersenen worden doorgegeven.

Er werd ooit gedacht dat de tong chemische stoffen direct aan het orgel van Jacobson afleverde, omdat zowel het orgaan als de paden die er naar toe leiden, gepaard gaan met de uiteinden van de tong. Maar röntgenfilms hebben onthuld dat de tong niet in de gesloten mond beweegt; het deponeert eenvoudig de chemicaliën die het heeft verzameld op kussens op de vloer van de mond als de mond sluit.

Het is zeer waarschijnlijk dat deze pads de gesamplede moleculen leveren aan de ingang van het Jacobson-orgel wanneer de vloer van de mond omhoog wordt gebracht om in contact te komen met het dak na een tongstrip. De reden hiervoor is versterkt omdat gekko's, skinks en andere hagedissen diep gevorkte tongen missen maar toch chemicaliën afgeven aan hun vomeronasale organen.

Ruiken in 3D

Omdat het is gevorkt, kan de tong van een slang chemische informatie verzamelen op twee verschillende plaatsen tegelijk, hoewel plaatsen die redelijk dicht bij elkaar liggen volgens menselijke maatstaven. Wanneer slangen de uiteinden van hun tong uiteen spreiden, kan de afstand tweemaal zo breed zijn als hun hoofd. Dit is belangrijk omdat het hen in staat stelt chemische gradiënten in de omgeving te detecteren, wat hen een richtingsgevoel geeft - met andere woorden, slangen gebruiken hun gevorkte tongen om hen te helpen ruiken in drie dimensies. Uilen gebruiken hun asymmetrische oren op deze manier om geluid in drie dimensies te detecteren.

Slangen en uilen gebruiken vergelijkbare neurale circuits om de signaalsterkte van elke kant van het lichaam te vergelijken en de richting te bepalen waar een geur of een geluid vandaan komt. Mensen doen dit ook met hun gehoor, maar niet zo effectief.

Dit maakt het voor slangen mogelijk om sporen te volgen die zijn achtergelaten door hun prooi of potentiële partners. In de jaren dertig, voordat richtlijnen over ethisch gebruik van dieren in onderzoek zo streng waren, verwijderde de Duitse bioloog Herman Kahmann experimenteel het gevorkte deel van de tong van slangen en ontdekte dat ze nog steeds konden reageren op geuren, maar dat ze hun bekwaamheid om te volgen verloren hadden geursporen. Deze resultaten werden verfijnd en bevestigd in de jaren '70.

Snuiven van seks

In de jaren tachtig zag slangenbiologe Neil Ford aan de Universiteit van Texas in Tyler hoe mannelijke kousebandslangen hun tong gebruikten bij het volgen van door poezen achtergelaten feromonenpaden. Hij ontdekte dat als beide uiteinden van de tong van de mannelijke slang binnen de breedte van het pad vielen, de slang recht vooruit bleef glijden. Toen de ene tip of de andere buiten de rand van het pad viel, draaide de slang zijn hoofd weg van die tip en terug naar het feromonenpad en zijn lichaam volgde.

Door deze eenvoudige regel te volgen, konden de slangen gedrag volgen dat zowel nauwkeurig als gericht was. Als beide tongtoppen ooit de grond buiten het pad raakten, stopte het mannetje en zwaaide zijn hoofd heen en weer, met de tong flicking, totdat hij het pad verlegde.

Snake-ecoloog Chuck Smith van het Wofford College heeft bewijs gevonden dat mannelijke Copperheads langere, meer gevorkte tongen hebben dan vrouwen, wat vermoedelijk hun vermogen om vrienden te vinden verbetert. Hoewel seksueel dimorfisme - waar het ene geslacht opvallend anders is dan het andere - zeldzaam is in slangen, zijn er waarschijnlijk ook verschillen in de grootte van de tong in andere soorten.

Scent-trailing is waarschijnlijk ook heel nuttig voor slangen die een prooi opsporen, ook voor sit-and-wait-roofdieren zoals adders, die stinkende maar niet-toxische gifcomponenten hebben ontwikkeld om hen te helpen hun gebeten en vergiftigde prooi te verplaatsen.

Bij het volgen van een geurpad, raken slangen hun tonguiteinden gewoon op de grond om de chemische informatie op te rapen die daar ligt. Maar slangen kunnen ook een ander type tongflits gebruiken om chemische stoffen in de lucht te bemonsteren.

Zie ook: Deze kaarten laten zien hoe miljoenen mensen kwetsbaar zijn voor dodelijke slangenbeten

Slangen zwaaien vaak hun tong in de lucht zonder ze in contact te brengen met iets. De tong creëert lucht wervelingen, zoals die gevormd in het water achter een boot. Deze wervelingen drijven weg van de boot terwijl ze zich vormen. Bill Ryerson, een student in het Schwenk-lab, ontdekte dat wervels die door slangentongen in de lucht werden gecreëerd, een speciale eigenschap hebben - ze drijven niet weg maar blijven liever in de buurt van de tong, waar ze herhaaldelijk kunnen worden bemonsterd als de tongrokken het deel van elke vortex waar de luchtsnelheid het hoogst is.

Oscillerende tong-flicks zijn uniek voor slangen. Ze laten slangen toe om 100 keer zoveel lucht te bemonsteren als de eenvoudige neerwaartse verlenging van de tong. De tong draagt ​​vervolgens deze moleculen over naar het Jacobson-orgel via de mondbodem. Er zijn aanwijzingen dat mannelijke Copperheads ook vrouwtjes kunnen vinden en volgen met behulp van oscillerende tongbewegingen om feromonen in de lucht te detecteren, hoewel de details over hoe ze de richting bepalen met behulp van dergelijke verspreide en voorbijgaande geuren nog steeds slecht worden begrepen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation door Andrew Durso. Lees hier het originele artikel.