Warum schlagen Schlangen ihre Zunge? Die Wissenschaft hinter der gruseligen Bewegung

Viele Leute denken, dass die gespaltene Zunge einer Schlange unheimlich ist. Hin und wieder bewegt die Schlange sie schnell herum und zieht sie dann zurück. Theorien, die die gegabelten Zungen von Schlangen erklären, gibt es schon seit Tausenden von Jahren. Aristoteles argumentierte, dass es Schlangen ein "doppeltes Vergnügen bei den Geschmacksrichtungen geboten habe, wobei ihr Geschmackserlebnis gleichsam verdoppelt wurde".

Der italienische Astronom Giovanni Hodierna glaubte, Schlangenzungen hielten Schmutz von der Nase. Einige Schriftsteller aus dem 17. Jahrhundert gaben an, beobachtet zu haben, wie Schlangen Fliegen oder andere Tiere zwischen den Gabeln ihrer Zunge fangen und sie wie eine Zange benutzen. Es ist ein weit verbreiteter Mythos, dass Schlangen Sie mit ihren Zungen stechen können. Aber keine dieser Hypothesen ist wahrscheinlich.

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Die meisten Tiere mit Zungen verwenden sie zum Probieren, um sich selbst oder andere zu reinigen oder um ihre Beute zu fangen oder zu manipulieren. Einige, auch Menschen, verwenden sie auch, um Töne zu erzeugen. Schlangen benutzen ihre Zunge nicht für eines dieser Dinge. In den letzten 20 Jahren hat Kurt Schwenk, Evolutionsbiologe an der University of Connecticut, daran gearbeitet, die Funktion von Schlangenzungen zu verstehen. "Riechen" beschreibt am besten, was Schlangen mit ihrer Zunge tun.

Zungen, die riechen

Schlangen benutzen ihre Zunge, um Chemikalien aus der Luft oder dem Boden zu sammeln. Die Zunge hat keine Rezeptoren zum Schmecken oder Riechen. Stattdessen befinden sich diese Rezeptoren im Vomeronasal oder im Jacobson-Organ, das sich im Gaumen befindet. Sobald sie sich im Jacobson-Organ befinden, rufen verschiedene Chemikalien unterschiedliche elektrische Signale hervor, die an das Gehirn weitergeleitet werden.

Man nahm an, dass die Zunge Chemikalien direkt an das Jacobson-Organ lieferte, da sowohl das Organ als auch die Wege, die zu ihm führen, wie die Zungenspitzen gepaart sind. Röntgenfilme haben jedoch gezeigt, dass sich die Zunge nicht im geschlossenen Mund bewegt. Die abgelagerten Chemikalien werden beim Schließen des Mundes einfach auf Pads auf dem Boden des Mundes abgelegt.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Kissen die abgetasteten Moleküle zum Eingang des Jacobson-Orgels befördern, wenn der Mundboden nach einem Zungenschlag mit dem Dach in Kontakt kommt. Der Fall dafür wird gestärkt, weil Geckos, Skinke und andere Eidechsen keine tiefgreifenden Zungen haben, aber dennoch Chemikalien in ihre vomeronasalen Organe abgeben.

Riechen in 3D

Da es sich um eine Gabel handelt, kann die Zunge einer Schlange gleichzeitig chemische Informationen von zwei verschiedenen Orten sammeln, auch wenn diese Orte nach menschlichen Maßstäben recht nahe beieinander liegen. Wenn Schlangen die Zungenspitze auseinander spreizen, kann der Abstand doppelt so groß sein wie der Kopf. Dies ist wichtig, da sie es ihnen ermöglichen, chemische Gradienten in der Umgebung zu erkennen, was ihnen eine Orientierung gibt - mit anderen Worten, Schlangen verwenden ihre gegabelten Zungen, um ihnen zu helfen, dreidimensional zu riechen. Eulen verwenden ihre asymmetrischen Ohren auf diese Weise, um Schall in drei Dimensionen zu erkennen.

Schlangen und Eulen verwenden ähnliche neuronale Schaltkreise, um die Signalstärke zu vergleichen, die von jeder Seite des Körpers geliefert wird, und die Richtung zu bestimmen, aus der ein Geruch oder ein Geräusch kommt. Menschen tun dies auch mit ihrem Gehör, aber nicht so effektiv.

Dies ermöglicht es Schlangen, den Spuren ihrer Beute oder potenziellen Gefährten zu folgen. In den 1930er Jahren, bevor die Richtlinien für den ethischen Einsatz von Tieren in der Forschung so streng waren, entfernte der deutsche Biologe Hermann Kahmann experimentell den gegabelten Teil der Schlangenzunge und stellte fest, dass sie noch auf Gerüche reagieren konnten, aber ihre Fähigkeit verloren zu folgen Duftpfade. Diese Ergebnisse wurden in den 70er Jahren verfeinert und bestätigt.

Sex riechen

In den 1980er Jahren beobachtete der Schlangenbiologe Neil Ford an der University of Texas in Tyler, wie männliche Strumpfbandeschlangen ihre Zunge benutzten, als sie den Pheromonspuren folgten, die von Frauen zurückgelassen wurden. Er fand heraus, dass, wenn beide Zungenspitzen der männlichen Schlange in die Breite der Spur fielen, die Schlange weiter geradeaus glitt. Als jedoch die eine oder andere Spitze außerhalb des Randes der Spur fiel, wandte die Schlange den Kopf von dieser Spitze weg und zurück in Richtung der Pheromonspur, und sein Körper folgte ihm.

Die Befolgung dieser einfachen Regel ermöglichte es den Schlangen, ein genaues und gerichtetes Spurfolgeverhalten auszuführen. Wenn beide Zungenspitzen den Boden außerhalb des Pfades berührten, hielt der Mann an und schwang seinen Kopf hin und her und bewegte die Zunge mit der Zunge, bis er den Pfad verlegte.

Der Schlangenökologe Chuck Smith vom Wofford College fand Beweise dafür, dass männliche Copperheads längere, tiefer gegabelte Zungen haben als Frauen, was vermutlich ihre Fähigkeit verbessert, Partner zu finden. Obwohl sexueller Dimorphismus - bei dem sich ein Geschlecht deutlich vom anderen unterscheidet - bei Schlangen selten ist, sind Unterschiede in der Zungengröße wahrscheinlich auch bei anderen Arten vorhanden.

Das Nachlaufen von Gerüchen ist wahrscheinlich auch sehr hilfreich für Schlangen, die Beute aufspüren, auch für Raubtiere wie Vipern, die stinkende, aber nicht toxische Giftkomponenten entwickelt haben, die ihnen dabei helfen, ihre gebissene und verzehrte Beute zu verlagern.

Wenn Sie einem Duftpfad folgen, berühren Schlangen einfach ihre Zungenspitzen bis zum Boden, um die dort liegenden chemischen Informationen aufzufangen. Aber auch Schlangen können mit einer anderen Art von Zungenschlag Luft aus der Luft nehmen.

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Schlangen wedeln oft mit der Zunge in der Luft, ohne sie mit etwas in Berührung zu bringen. Die Zunge erzeugt Luftwirbel, wie sie im Wasser hinter einem Boot entstehen. Diese Wirbel driften vom Boot weg, wenn sie sich bilden. Bill Ryerson, ein Schüler des Schwenk-Labors, stellte fest, dass durch Schlangenzungen in der Luft erzeugte Wirbel eine besondere Eigenschaft haben - sie driften nicht weg, sondern bleiben in der Nähe der Zunge, wo sie wiederholt beim Zungenrock der Zunge abgetastet werden können der Teil jedes Wirbels, an dem die Luftgeschwindigkeit am höchsten ist.

Oszillierende Zungenschläge sind einzigartig für Schlangen. Sie erlauben es Schlangen, 100 mal so viel Luft zu entnehmen, wie das einfache Ausfahren der Zunge nach unten. Die Zunge überträgt diese Moleküle dann über den Mundboden an das Jacobson-Organ. Es gibt Hinweise darauf, dass männliche Copperheads Frauen auch mithilfe von oszillierenden Zungenbewegungen zur Erkennung von Pheromonen in der Luft finden und verfolgen können, obwohl die Details, wie sie die Richtung bestimmen, wenn sie solche dispergierten und vorübergehenden Gerüche verwenden, noch wenig verstanden werden.

Dieser Artikel wurde ursprünglich in The Conversation von Andrew Durso veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.