Ako funguje jazyk hummingbird

Foto 1 - špička jazyka kolibríka pijúceho nektár. Nájsť obrázky skutočného jazyka kolibríka je oveľa ťažšie ako obrázky jazyka nočného motýľa, ktoré sa zaň často vydáva. Keď sa špička jazyka kolibríka dostane do tekutiny, rozdelí sa ako had, ale nie preto, aby zachytával zapáchajúce molekuly, ale aby zbieral sladký nektár. A samotný jazyk môže vyčnievať ďaleko zo zobáka vďaka dlhým rohom hyoidného aparátu, ktoré obopínajú lebku. Kolibrík rubínový (Archilochus colubris) si pochutnáva na nektáre zakoreňujúceho sa campsis (Campsis radicans).

Kolibríky nedostávajú nektár celým jazykom, ale iba jeho špičkou. Pripomína dve tenkostenné rúrky uzavreté na konci, z ktorých každá je pozdĺžne rozrezaná. Ale dutý hrot je dlhý len asi 6 mm. Aleksandrov kolibrík (Archilochus alexandri) pije umelý nektár. Aby to urobil, vystrčil zo zobáka iba špičku jazyka.

V bazálnej časti jazyka keratinizovaný epitel obklopuje spojivové, cievne, nervové tkanivá a ďalšie štruktúry vrátane paraglosálie - kostí, ku ktorým sú pripojené svaly jazyka. Svaly sú umiestnené iba na spodnej časti jazyka. Ďalej podpornú funkciu vykonáva paraglosália. So vzdialenosťou od koreňa jazyka prerastá epitel stále hlbšie do jazyka, čím ho rozdeľuje na dve pozdĺžne komôrky. V tomto prípade sa stratum corneum stáva čoraz hrubším a podiel ostatných tkanív klesá. Aj u paraglosálov je kostné tkanivo nahradené chrupavkovým tkanivom a potom úplne skončia. Samotný hrot je už rozdelený na dve časti a pozostáva výlučne z keratinizovaného epitelu. Špička jazyka kolibríka sa teda skladá z dvoch rovnobežných drážok keratinizovaného epitelu, ktoré majú elasticitu. Každá drážka pozostáva z nosnej tyče a na ňu pripevnenej priehľadnej platne s hrúbkou 25 μm. Ovíja sa okolo osi rovnobežnej s tyčou a hrá úlohu stien. Takáto štruktúra na priereze má tvar čiarky, kde "bod" je tyč a tenká čiara je doska. Nosné tyče môžu meniť orientáciu v priestore a dokonca sa otáčať. Pomáha kolibríkom zbierať nektár z plytkých kvetov. Na voľnom konci je doštička pri mnohých druhoch "rozrezaná" na segmenty - lamely alebo strapce.

Prierezy jazykom kolibríka, keď sa vzďaľujú od základne. Viditeľné je vrastanie epitelu a proces oddeľovania na dve časti. hyoglossus obliquus - jeden zo svalov jazyka, paraglosálny a basihyálny - paraglosálny a basihiálny, kosti, ku ktorým sú pripojené svaly jazyka. Na obrázku 6 sú "body" v hornej časti tyče, tenké čiary sú lamely. Foto z článku R. D. Weymouth, R. C. Lasiewski, A. J. Berger, 1964. Jazykový aparát kolibríkov (4) Kedysi kolibríky zbierali nektár prostredníctvom kapilárnych síl. Pohyby jazyka sú však pre takýto mechanizmus príliš rýchle. Za sekundu sa kolibríkom podarí zachytiť nektár 20-krát, doručiť si ho do zobáka a prehltnúť! V tomto prípade sú pohyby jazyka riadené iba svalmi na jeho základni. Zachytenie a uvoľnenie tekutiny je pasívne.

Schéma štruktúry jazyka kolibríka rubínového. A - kolibrík pije nektár. B - špička zobáka a jazyka. Dĺžka segmentu stupnice - 0,5 mm. C - schematické znázornenie jazyka, pohľad zhora. Upozorňujeme, že jazyk nie je zobrazený celý. Základňa jazyka je vľavo, koniec jazyka je vpravo. Šedá zobrazuje otvor drážky, tenké krátke čiary - lamela, červená - nosné tyče. D - schematicky znázorňujúce prierezy na rôznych miestach špičky jazyka. Zelené šípky označujú umiestnenie prierezov. Čierne čiary označujú rovnaké štruktúry v pozdĺžnych a priečnych rezoch (steny s drážkami). Všimnite si zmenu polohy nosných tyčí od základne drážok k hrotom.Keď jazyk vyjde a prejde medzi končekmi zobáka a čeľuste, stlačia ho. Drážky sa stávajú plochejšie. Elastická sila má tendenciu ich rozvinúť, ale tomu bráni priľnavosť, súdržnosť a povrchové napätie. Vo vnútri lamiel sa nachádzajú zvyšky nektáru, ktoré lepia steny rýh a bránia ich návratu do pôvodného, ​​okrúhleho tvaru. A povrchové napätie na hranici nektár-vzduch medzi tyčinkou a voľným koncom lamely jej neumožňuje rozvinúť sa. A - špička jazyka kolibríka rubínového, pohľad zhora, od úplného ponorenia do nektáru (horná fotografia) až po úplný výstup z nektáru. Zelená šípka ukazuje kontrolný bod. B - prierezové diagramy ukazujú zmeny polohy lamiel v kontrolnom bode v priebehu času. Zhora nadol je schematicky znázornené, ako sa tyče na špičke jazyka zbiehajú a lamely sú navinuté. V prvých dvoch schémach sú lamely vo vnútri nektáru - v posledných dvoch lamelách boli z neho odstránené, ale drážky obsahujú nektár. Špička zobáka sa otvára o niečo menej alebo o niečo viac, v závislosti od toho, či jazyk vychádza pre nektár a je potrebné ho sploštiť, alebo naopak - vracia sa plný. Dĺžka segmentu stupnice - 0,5 mm.

Akonáhle sa jazyk dotkne tekutiny, jeho hrot sa rozdvojí – drážky sa od seba oddelia. Povrchové napätie zmizne, lepidlo sa rozpustí a lamely sa rozvinú pôsobením elastickej sily. Keď sa jazyk pohne späť a prejde cez rozhranie nektár-vzduch, pod pôsobením kapilárneho tlaku a povrchového napätia sa skrúti a zachytí nektár. Na samom konci tyčí sú lamely užšie. Preto, keď sú obalené, priemer drážok je menší ako v ktoromkoľvek inom bode tyče. Ukazuje sa uzavretý kužeľ a nektár sa neleje späť.Na vnútornej strane horného zobáka a spodného zobáka, na samom konci, je po jednom zube. Keď vták vtiahne jazyk dovnútra, tieto zuby spôsobia opätovné otvorenie lamiel a obsah sa dostane do vnútra zobáka. Ale nektár nejde priamo do hrdla. Na distálnom (vzdialenejšom) konci dolnej čeľuste sú dva zásobníky, kde sa hromadí.Nektár vstupuje do hrdla v dôsledku súčasného pôsobenia troch faktorov: pohyblivej dolnej čeľuste, hydraulického tlaku ďalších porcií nektáru a „krídel“ v spodnej časti jazyka. Po prijatí prvej časti sladkého nápoja kolibrík okamžite pošle jazyk na druhú. Nová dávka, ktorá sa dostane do zobáka, posunie už nahromadené bližšie k hrdlu. Na spodnej časti jazyka kolibríka sú takzvané krídla alebo chlopne - útvary spojivového tkaniva pokryté keratínom. Keď sa jazyk posunie dopredu, zloží sa smerom k stredu a keď sa vrátia k zobáku, otvoria sa k nemu pod uhlom a spolu so sebou vytiahnu nektár. Jazyk zobáka orla bielohlavého (Eutoxeres aquila). "Krídla" sú viditeľné na spodnej časti jazyka (označené šípkou).

Súčasne s otvorením ventilov sa spodná čeľusť mierne vzďaľuje od dolnej čeľuste, čím sa vytvára dodatočná ťažná sila. Stredná časť zobáka je počas jedenia neustále pevne uzavretá. Keď kolibrík prestane chlipkať, opäť „naprázdno“ vystrčí a vytiahne jazyk, aby si zobral poslednú porciu nektáru z nádrží.