Środowisko

Wszechstronny mięsień

Numer 8/2020
AltamashUrooj / Shutterstock
Język w zależności od potrzeby przybiera zadziwiające formy i rozmiary. Pomaga w zdobywaniu pokarmu i pielęgnacji ciała, chroni przed drapieżnikami i uszkodzeniami mózgu.
Koci język pokrywają haczykowate brodawki umożliwiające pielęgnację sierści.Todorean-Gabriel/Shutterstock Koci język pokrywają haczykowate brodawki umożliwiające pielęgnację sierści.
Kameleon chwyta ofiarę długim lepkim językiem.Svoboda Pavel/Shutterstock Kameleon chwyta ofiarę długim lepkim językiem.
Niebieski język jaszczurek pomaga odstraszyć napastnika.ladyphoto/Shutterstock Niebieski język jaszczurek pomaga odstraszyć napastnika.
U psów rasy chow-chow niebieski język jest efektem nagro­madzenia melaniny.Bokstaz/Shutterstock U psów rasy chow-chow niebieski język jest efektem nagro­madzenia melaniny.
Niebieski język żyrafy jest odporny na oparzenia słoneczne.Eric Isselee/Shutterstock Niebieski język żyrafy jest odporny na oparzenia słoneczne.
Rosa Jay/Shutterstock

Z anatomicznego punktu widzenia język to skupisko mięśni pokryte błoną śluzową. W toku ewolucji tkanki te przekształciły się w narząd odpowiadający za zmysł smaku. Dzięki niemu nasi przodkowie mogli sprawdzić, czy zdobycz nadaje się do jedzenia. Roślinę gorzką uważano za trującą, natomiast słodką lub słonawą – za smaczną i bogatą w substancje odżywcze.

Dotychczas zidentyfikowano u ludzi pięć rodzajów receptorów smakowych pozwalających na identyfikację smaków słodkiego, gorzkiego, kwaśnego, słonego i umami. Na powierzchni języka receptory te skupione są w tzw. kubkach smakowych. Co ciekawe, szacuje się że liczba tych kubków wynosi u ludzi ok. 10 tys., a w obrębie każdego z nich występuje 50–150 receptorów. Jeszcze do niedawna uważano, że kubki tworzą na języku strefy odczuwające tylko wybrany smak. Tak naprawdę receptory rozmieszczone są losowo i dany smak można wyczuć w każdej części języka.

Receptory smaku to białka aktywowane przez wybrane substancje chemiczne. Na przykład receptor umami jest pobudzany przez glutaminian sodu obecny w mięsie i rybach. Aktywacja go uruchamia kaskadę reakcji biochemicznych. W efekcie powstaje sygnał elektryczny, który trafia za pośrednictwem wyspecjalizowanych neuronów do mózgu. Badacze uważają, że posiadamy więcej niż pięć receptorów smaku, dlatego wciąż pracują nad odkryciem i opisaniem kolejnych. I tak naukowcy z Purdue University sugerują, że szóstym smakiem powinien być tłusty. Wykazali oni bowiem, że związki tłuszczowe nie tylko wpływają na konsystencję jedzenia, ale też pobudzają receptory smaku. Według nich poczynione odkrycie może przyczynić się do walki z chorobami cywilizacyjnymi takimi jak sercowo-naczyniowe i otyłość. Trwają zatem prace nad stworzeniem zdrowych zamienników dla niezdrowych tłuszczów.

Uzależnienie od lizania

Język i jego nadmierne używanie może przysporzyć sporych problemów natury fizycznej. U psów, szczególnie aktywnych, pełnych energii bądź nadpobudliwych może pojawić się zaburzenie behawioralne polegające na uporczywym wylizywaniu dolnej części kończyny. Zjawisko to fachowo określa się mianem ziarniaka z wylizywania, a za jego rozwój odpowiadają w największej mierze czynniki psychiczne. Należą do nich m.in. stres, lęk, frustracja, a czasami po prostu brak zajęcia i przedłużająca się nuda. Nadmierne wylizywanie skóry w pierwszej kolejności prowadzi do jej wyłysienia, w następnej – pojawiają się zaczerwienienie, rumień i postępujący odczyn zapalny. Badania wykazały, że obsesyjne wylizywanie działa na zwierzę jak narkotyk. W jego trakcie uwalniane są bowiem endorfiny (tzw. hormony szczęścia), które poprawiają samopoczucie zwierzęcia oraz redukują ból. Z tego powodu psy uzależniają się od wylizywania. Co ciekawe, chorobę tę uważa się za odpowiednik zaburzeń obsesyjno-kompulsywnych występujących u ludzi.

Język jak szczotka do włosów

W życiu kotów, zarówno tych domowych, jak i dzikich, język odgrywa niebagatelną rolę. Nasi pupile uwielbiają zabiegi pielęgnacyjne, poświęcając na nie aż 25% czasu w ciągu dnia. Dzięki regularnemu czyszczeniu futra pozbywają się też pcheł i alergenów. Pielęgnacja ta możliwa jest dzięki specyficznej budowie języka przypominającej szczotkę do włosów. Bo język kota wyposażony jest w szereg niewielkich zakrzywionych do tyłu kolców nazywanych brodawkami. Zbudowane są z wytrzymałej keratyny, dlatego ich dotyk przypomina nieco papier ścierny. Szorstka powierzchnia języka doskonale sprawdza się jako narzędzie do usuwania martwych włosów i brudu. Pomaga też w zdzieraniu mięsa z kocich ofiar. Wilgotny język nawilża futro, obniżając temperaturę ciała wraz z parowaniem śliny. Co ciekawe, koci język jest ubogi w kubki smakowe, a przeprowadzone badania wykazały, że mruczki nie wyczuwają smaku słodkiego. Specyficzna budowa kociego języka stała się inspiracją dla naukowców z Georgia Institute of Technology w Atlancie, którzy stworzyli prototyp szczotki o nazwie TIGR (ang. the tongue-inspired grooming). Na podstawie nagrań, skanów z mikrotomografu komputerowego i szeregu innych pomiarów badaczom udało się dokładnie scharakteryzować budowę tego narządu, a następnie z wykorzystaniem druku 3D i silikonowego polimeru stworzono szczotkę TIGR, która może służyć do czyszczenia ubrań z sierści, usuwania alergenów z kociego futra, a nawet nakładania leków na skórę zwierzaka.

Długi i elastyczny język umożliwia też naszym pupilom picie wody. Choć tego nieświadome, zaspokajając pragnienie, korzystają z szeregu praw fizyki, w tym zasady hydrodynamiki. Otóż sięgając do miski z wodą, kot uderza zakręconą ku tyłowi końcówką języka w ciecz. W czasie wciągania języka powstaje słup cieczy trafiający finalnie do pyska zwierzęcia. Aby słup się nie rozerwał, koty muszą bardzo szybko poruszać językiem – średnio robią to z prędkością 0,9 m/s. W przeciwieństwie zaś do kotów psy nie wykazują się podobną gracją w czasie picia. Dlaczego? Otóż zawijają one końcówkę języka, tworząc specyficzny zbiornik na płyn. Przez to, że nie jest on idealnie stabilny, w trakcie powrotu do pyska woda rozchlapuje się na boki. Psy, choć mają jedynie ok. 1,7 tys. kubków smakowych, potrafią rozpoznać smaki słodki, gorzki, kwaśny i słony. Co ciekawe, w przeciwieństwie do ludzi nie pocą się (gruczoły potowe występują na opuszkach łap i nosie). Aby pozbyć się nadmiaru ciepła, przyspieszają oddech i wywieszają język, przez który ciepło oddawane jest na zewnątrz. Należy o tym pamiętać szczególnie latem i wybierać kaganiec gwarantujący zwierzęciu możliwość schłodzenia organizmu.

Długi język

W świecie zwierząt kameleony stanowią prawdziwy ewenement. Gady przywdziewają pelerynę niewidkę – zmieniając kolor, przystosowują się do otoczenia, nie mają uszu, a ich duże oczy poruszają się niezależnie od siebie. Jakby tego było mało, mają języki dłuższe od nich samych. Mimo sporych gabarytów zwierzę posługuje się tym narządem niezwykle sprawnie. Nie ma innego wyjścia, bo język służy mu głównie do zdobywania pożywienia. Gdy tylko w zasięgu wzroku pojawia się potencjalna ofiara, gad zastyga w bezruchu i po chwili wyrzuca umięśniony język na odległość przekraczającą długość jego ciała. Co ciekawe, język ten jest szybki jak odrzutowiec i w ciągu zaledwie sekundy osiąga prędkość 100 km/h, a jego przyspieszenie przewyższa ziemskie 264 razy. Ofiara przyczepia się do lepkiego końca języka i trafia wprost do pyska kameleona.

Dzięcioły z kolei język owinęły wokół głowy. Jest on tak długi, że zwyczajnie nie mieści im się w dziobie. Ptaki te twardym dziobem rozłupują korę drzew w poszukiwaniu owadów oraz ich larw. Co ciekawe, w ciągu dnia uderzają w drzewo ok. 12 tys. razy. Niektóre z 200 opisanych gatunków mogą pochwalić się tempem uderzeń równym 20 razy na sekundę. Oszacowano, że 99,7% siły pochodzącej z uderzenia wraca z powrotem do ciała ptaka. Dlaczego więc zwyczaje dzięcioła nie przyprawiają go o ból i zawroty głowy? Wszystko dzięki specyficznej budowie czaszki oraz wyjątkowo długiemu językowi działającemu jak naturalny amortyzator. Język zakotwiczony u nasady dzioba rozgałęzia się na dwie części, oplata czaszkę, wycisza siłę uderzenia i tym samym ochrania mózg. Dzięki temu dzięcioły nie narzekają na ból głowy spowodowany energicznymi uderzeniami dzioba w korę drzew. Długi, lepki i sprężysty język doskonale sprawdza się też w wydobywaniu owadów ze szczelin drzew. Co więcej, język wybranych gatunków zaopatrzony jest w haczykowate wypustki, które ułatwiają wychwytywanie owadów z korowiny.

Posiadaczem wyjątkowo długiego i lepkiego języka jest też mrówkojad wielki. Ssak ten zamieszkuje rejony Ameryki Środkowej i Południowej, a podstawę jego diety stanowią, jak sama nazwa wskazuje, mrówki. Do ich zdobywania zwierzę wykorzystuje język liczący ok. 75 cm długości. Aby zdobyć pokarm, mrówkojad rozgrzebuje część mrowiska, a następnie lepkim językiem wydobywa mrówki z jego korytarzy. Co ciekawe, mrowiska nigdy nie niszczy doszczętnie. W podobny sposób z języka korzysta też pangolin (łuskowiec chiński). Ssak ten występuje w południowo-wschodniej Azji i ze względu na kłusownictwo oraz nielegalny handel jest obecnie krytycznie zagrożony wyginięciem. Język pangolina może osiągać 40 cm długości, a dzięki wyspecjalizowanym gruczołom produkuje spore ilości lepkiego śluzu, do którego przykleja się posiłek (najczęściej są nim mrówki). Najmniejszy i zarazem najmniej liczny gatunek niedźwiedzia – biruang malajski – wykorzystuje niespełna 25-centymetrowy jęzor do zlizywania miodu oraz wygrzebywania mrówek i termitów z ich siedlisk.

Słomka do nektaru

W roku 2005 w lasach Ekwadoru odkryto nowy gatunek nietoperza, który nazwano pieszczotliwie brakogonkiem rurkowargim. W toku dalszych badań okazało się, że zwierzę żywi się nektarem z kwiatów Centropogon nigricans, należącej do rodziny dzwonkowatych. Pobierając słodką emulsję, nietoperz podobnie jak koliber zawisa w powietrzu. Wegetariańska dieta brakogonka nie dziwiła badaczy, opisano już bowiem wiele gatunków nietoperzy żywiących się pokarmem roślinnym. Sensację wzbudził natomiast jego niesłychanie długi, liczący ponad 8 cm język. Brakogonek mierzy ok. 5 cm, więc jego język jest półtora raza dłuższy niż jego ciało. Co ciekawe, nie jest przytwierdzony do podniebienia, ale do klatki piersiowej, gdzie otacza go wyspecjalizowana struktura anatomiczna, tzw. obręcz językowa. W trakcie pobierania pokarmu język wślizguje się do kielicha kwiatu (o głębokości 8–9 cm) w poszukiwaniu nektaru. Gdy natrafi na słodką substancję, zlokalizowane na końcu brodawki puchną, tworząc rowki zwiększające jego powierzchnię i ilość pobieranego nektaru. W toku dalszych badań okazało się również, że brakogonek i Centropogon nigricans koewoluowały, dlatego nietoperz ten jest jedynym gatunkiem zdolnym zapylić roślinę.

Język do wąchania

Węże i jaszczurki należą do gatunków, które dosłownie nie potrafią utrzymać języka za zębami. Nie dość, że pozostaje on w ciągłym ruchu – regularnie wysuwa się i chowa do pyska – to jeszcze jest rozwidlony na końcu. Co więcej, wcale nie służy do degustacji pokarmów, bo gady połykają ofiary w całości, przez co kubki smakowe wydają się zbędne. Nie powinno więc dziwić, że język służy wężom jako nos. Wysuwając go, węszą unoszące się w powietrzu substancje zapachowe, a następnie wewnątrz pyska przekazują je do tzw. organu Jacobsona, umiejscowionego w przedniej części jamy gębowej. Tu pobrane substancje podlegają analizie, dzięki której zwierzę jest w stanie stwierdzić, czy w pobliżu znajduje się potencjalna ofiara, czy drapieżnik. Do tego rozwidlenie języka umożliwia gadowi ustalenie, z której strony dochodzi zapach, co znacznie ułatwia zarówno polowanie, jak i ucieczkę.

Niebieski język

Język większości gatunków ma jasnoróżową barwę. Zdarzają się jednak wyjątki od tej reguły. Jednym z nich są psy rasy chow-chow, których język jest niebieski. Rasa wywodzi się z Mongolii i liczy ponad 2 tys. lat. Według starożytnej legendy chow-chow jako pół pies, pół smok postanowił na przekór bogom wyeliminować noc, zlizując ciemny kolor nieba. Karą przypominającą o niechlubnym czynie miała stać się zmiana koloru języka na niebieski, piętnująca krnąbrne zwierzę. Współczesna nauka rozprawiła się z tą opowieścią, udowadniając, że za specyficzne ubarwienie odpowiada zwiększona ilość melaniny. Barwnik ten występuje głównie w skórze i włosach, nadając im ciemny kolor. Co ciekawe, szczenięta rodzą się z różowym językiem, a zmiana koloru rozpoczyna się w momencie otwarcia przez nie oczu.

Niebieskim językiem pochwalić się mogą także żyrafy. Jednak w ich przypadku stanowi to przystosowanie do środowiska życia. Ich język jest szczególnie podatny na oparzenia, bo zwierzęta skubią liście w pełnym słońcu. Zwiększona ilość melaniny działa jak biologiczna tarcza ochronna przed promieniowaniem ultrafioletowym. Posiadaczami potężnego niebieskiego języka są również jaszczurki z rodzaju tilikwa, zamieszkujące m.in. Australię i Nową Zelandię. Gady w chwili zagrożenia wysuwają go, nadymają ciało i głośno syczą, aby odstraszyć napastnika.

Jak lina bungee

Aby upolować ofiarę, żaby nie muszą ruszać się z miejsca. Wtopiwszy się w otoczenie, stoją w bezruchu, pozwalając językowi grać pierwsze skrzypce. Gdy tylko ofiara zbliży się na wystarczającą odległość, żaba w ciągu milisekund wyrzuca lepki organ. Okazuje się, że struktura pokrywającego go śluzu zmienia się wraz z etapem polowania. I tak podczas uderzenia języka w ofiarę ślina jest wodnista i szczelnie przytwierdza ją do powierzchni organu. Podczas cofania się języka do jamy gębowej ślina gęstnieje, gwarantując bezpieczne doręczenie posiłku. W otworze gębowym konsystencja zmienia się z gęstej na wodnistą, ułatwiając proces połknięcia. Co ciekawe, żabi język jest o wiele bardziej miękki – około dziesięciu razy – od ludzkiego. Nie przeszkadza mu to jednak w przenoszeniu sporych ciężarów. Występująca w Ameryce Południowej żaba rogata może zjadać posiłki trzykrotnie cięższe niż ona sama.

Indykator zdrowia i choroby

Ludowa medycyna chińska mówi, że z języka można odczytać nękające organizm dolegliwości. Powstała nawet tzw. chińska mapa języka, przypisująca pięciu jego rejonom (koniuszek, za koniuszkiem, tył, środek, strona prawa i lewa) związek z funkcjonowaniem narządów wewnętrznych, m.in. wątroby, serca czy płuc. Współczesna medycyna potwierdza, że zmiany w wyglądzie języka mogą wiązać się z toczącymi organizm chorobami. Ważne jest, aby narząd obserwować rano, przed umyciem zębów. Zdrowy język jest różowy bądź lekko białawy, wilgotny i niebolesny. Bladoszary może sygnalizować anemię bądź zaburzenia krążenia, a suchy i popękany – cukrzycę. Gęsty biały nalot niekiedy świadczy o infekcji grzybiczej. Należy pamiętać, że na kolor języka wpływa rodzaj spożywanych przez nas pokarmów. Język wybarwiają szczególnie kawa, kurkuma, curry i niektóre słodycze.

Katarzyna Kornicka-Garbowska
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

***

Koci niesmak

Koty należą do zwierząt wyłącznie mięsożernych, dlatego w toku ewolucji utraciły zdolność do rozpoznawania smaku słodkiego. Wszystko przez mutację w genach Tas1r2 i Tas1r3, kodujących receptory niezbędne do wyczucia słodyczy.

***

Radula zamiast języka

Ślimaki nie posiadają języka, a do pobierania pokarmu wykorzystują twór znajdujący się w gardzieli. Radula (tarka) pokryta jest szeregiem chitynowych ząbków, które pomagają pozyskiwać pokarm, a następnie go rozdrabniać. Co ciekawe, zużyte ząbki wypadają, a w ich miejscu wyrastają kolejne.

***

Język elektryczny

Do tej pory oceną jakościową win zajmowali się wykwalifikowani sommelierzy. Jednak dzięki postępowi technologicznemu ich zadania mogą wkrótce przejąć elektroniczne języki. Nad ich stworzeniem pracują naukowcy z University of South Australia. Działanie urządzenia oparto na procesach fizjologicznych zachodzących w obrębie prawdziwego języka. Jest ono w stanie zanalizować całą gamę smaków od słodkiego aż po słony. System powstał z metali takich jak złoto i platyna oraz węglowych elektrod. Matryca sensorów dokonuje pomiarów elektrochemicznych, dzięki czemu urządzenie rozpoznaje wchodzące w skład trunku związki cukrowe, polifenolowe i wiele innych. Uzyskane dane są analizowane, a rezultatem jest unikatowa charakterystyka danego wina. Co ciekawe, standardów smaku elektronicznemu językowi dostarczyli sommelierzy, którzy ocenili 52 rodzaje wina w skali od 1 do 10. Uzyskane wyniki badacze skalibrowali z analizami elektronicznego języka tak, aby „nauczyć go” wyczucia smaku. Urządzenie oprócz oceny jakości wina może też określić jego wiek oraz rodzaj beczki, w której dojrzewało (dąb francuski bądź amerykański). Opracowano także sztuczny język specjalizujący się w degustacji innego alkoholu, mianowicie whisky. Wynalazek ma pomóc w walce z produkcją podrabianych trunków. Urządzenie potrafi m.in. rozpoznać czas leżakowania alkoholu.

***

Przynęta z języka

Żółw sępi zamieszkuje zbiorniki słodkowodne Ameryki Północnej. Podstawę jego diety stanowią skorupiaki, ślimaki i drobne ryby. Co ciekawe, zwierzę wabi potencjalne ofiary znajdującym się na języku wyrostkiem przypominającym larwę owada. Gdy ofiara znajdzie się odpowiednio blisko, żółw błyskawicznie atakuje.

***

Aparat filtrujący

Flamingi większość czasu brodzą w wodzie w poszukiwaniu pożywienia. Podstawę diety ptaków stanowią drobne ryby, larwy owadów i skorupiaki. W trakcie żerowania flamingi rozchylają charakterystycznie zakrzywiony dziób, a umięśniony gruby język zasysa wodę do jamy gębowej. Pod szczęką umiejscowione są blaszki pełniące funkcję filtra, na którym osadza się pokarm. Co ciekawe, młode rodzą się z prostym dziobem. Dopóki nie przybierze on finalnego (zakrzywionego) kształtu, przez kilka pierwszych tygodni życia karmione są przez rodziców specjalną wydzieliną z wola.

***

Język ciężki jak słoń

Wyjątkowym językiem może pochwalić się największe zwierzę występujące na Ziemi – płetwal błękitny. W przypadku tego ssaka wszystko jest duże: długość ciała sięga 30 m, a masa 150 t. Serce waży 600 kg, a język ok. 2,5 t, czyli tyle, ile dorosły słoń. Wieloryby wykorzystują swój gigantyczny język do filtrowania wody. Drobne skorupiaki, plankton i niewielkie ryby, którymi się żywią, są wychwytywane dzięki wyspecjalizowanym strukturom wyrastającym ze szczęk – fiszbinom. Wyglądem przypominają grzebień, a budujące je białko – keratyna – występuje też w ludzkich włosach i paznokciach.

01.08.2020 Numer 8/2020

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną