Vedci zistili, prečo je žabí jazyk taký lepkavý
Žaby dokážu svojím jazykom efektívne loviť, lebo je mäkký a sliny majú jedinečné vlastnosti.
Žabám stačí iba zlomok sekundy, aby ulovili hmyz. Po zameraní sa na korisť vymrštia svoj dlhý svalnatý jazyk rýchlejšie, než trvá jedno naše žmurknutie.
Žabí lov je úspešný nielen vďaka dĺžke a rýchlosti jazyka obojživelníkov, ale aj vďaka jeho lepkavosti. Tá je natoľko účinná, že prekoná všetky ľuďmi vyrobené adhezívne materiály a pásky, lebo priľne aj na nerovný a vlhký povrch (mokré chrobáky či chlpaté muchy).
Za lepkavosť jazyka žiab sú zodpovedné sliny. Sú dokonca také lepkavé, že vďaka nim dokážu žaby zdvihnúť až 1,4-násobok svojej vlastnej váhy. To im umožňuje útočiť nielen na hmyz, ale aj na tarantuly, myši, či iné žaby.
Biológovia z Georgia Institute of Technology preskúmali zloženie a vlastnosti slín žiab. Podľa výsledkov opísaných v časopise Journal of the Royal Society Interface stojí za lepkavosťou slín ich vysoká viskozita (odpor, ktorý kvapalina kladie pohybu svojich častíc) a ich takzvaná „nenewtonovská“ povaha.
Ako škrob vo vode
Pri nenewtonovských kvapalinách neplatí Newtonov zákon viskozity. Bežné kvapaliny svoju viskozitu nemenia, no nenewtonovské kvapaliny sa pod tlakom stávajú viac alebo menej viskózne.
Bežným príkladom je zmes vody a škrobu: ak na takúto zmes vyvíjame tlak, správa sa ako tuhá látka, no voľne položená na ruke sa roztečie.
Zmes vody a škrobu vytvorí nenewtonovskú kvapalinu so zaujímavými vlastnosťami. Zdroj – YouTube
Aby vedci zistili, či sa sliny žiab správajú podobne ako zmes vody a škrobu, museli presne odmerať ich vlastnosti. Ako pre The Conversation napísala Alexis Noelová, hlavná autorka štúdie, „plán bol nasledovný: štuchať do žabieho jazyka, aby sme zistili jeho mäkkosť. Medzi dvoma platňami sme roztočili žabie sliny, aby sme odmerali ich viskozitu“.
Mäkkosť a správanie sa jazyka žiab počas lovu hmyzu pozorovali pomocou vysokorýchlostných kamier. Zistili, že vypudiť jazyk žabe trvá menej ako jedno naše žmurknutie, približne 0,07 sekundy.
Nedostatok slín
Navyše, hmyz nalepený na jazyku zažíva cestou do žabacích úst zrýchlenie až 12 g, čo je viac ako tiažové zrýchlenie počas štartu raketoplánu.
Merať viskozitu žabích slín nebolo také jednoduché, keďže žaby produkujú slín pomerne málo.
„Prístroj pre roztáčanie kvapalín potrebuje približne jednu pätinu čajovej lyžičky kvapaliny. Možno to znie ako málo, no nie v kontexte zbierania slín. Obojživelníky sú totiž unikátne v tom, že sliny vylučujú žľazami umiestnenými priamo na ich jazykoch. Preto sme museli jednu noc stráviť niekoľkohodinovým zoškrabovaním slín z jazykov 15 mŕtvych žiab, aby sme dostali vzorku postačujúcu na meranie,“ vysvetlila Noelová.
Inšpirácia pre priemysel
Testy odhalili, že žabie sliny sú vlastne viskoelastickou dvojfázovou kvapalinou, ktorá je pri nízkom tlaku a trení hustá a viskózna a naopak pri vysokých tlakoch tekutá.
To znamená, že sliny sa počas nárazu na hmyz stanú tekutejšími, vďaka čomu sa po obeti rýchlejšie rozlejú. Len čo sa jazyk prestane hýbať a tlak poľaví, zmenia sa na hustú hmotu, ktorá hmyz doslova uväzní. Počas lovu pomáha aj mäkkosť jazyka, ktorý dokáže dobre absorbovať energiu nárazu, čím sa od obete neodrazí.
Uvedené výsledky nepredstavujú iba pokrok v chápaní biológie žiab. Inšpirujú aj priemysel. Lepivosť žabích slín nemá v technológiách obdoby, no ak by sme sa naučili napodobniť ich vlastnosti, pripravili by sme adhezívne materiály vhodné napríklad na použitie počas cestovania vysokými rýchlosťami.
Dostupné z doi:
Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].
