Cum funcționează limbajul hummingbird

Fotografia 1 - vârful limbii unei păsări colibri care bea nectar. Găsirea de imagini cu o limbă de colibri adevărată este mult mai dificilă decât imaginile cu o limbă de molii de șoim, care sunt adesea trecute drept ea. Când vârful limbii colibri intră în lichid, acesta se desparte ca un șarpe, dar nu pentru a prinde molecule mirositoare, ci pentru a colecta nectar dulce. Și limba însăși poate ieși departe de cioc datorită coarnelor lungi ale aparatului hioid, care se înfășoară în jurul craniului. Pasărea colibri cu gât rubin (Archilochus colubris) se sărbătorește cu nectarul de campsis înrădăcinat (Campsis radicans).

Păsările colibri nu primesc nectar cu toată limba, ci doar cu vârful. Seamănă cu două tuburi cu pereți subțiri închise la capăt, fiecare dintre ele tăiat de-a lungul. Dar vârful gol are doar aproximativ 6 mm lungime. Pasărea colibri Aleksandrov (Archilochus alexandri) bea nectar artificial. Pentru a face acest lucru, și-a scos din cioc doar vârful limbii.

În partea bazală a limbii, epiteliul keratinizat înconjoară țesuturile conjunctive, vasculare, nervoase și alte structuri, inclusiv paraglossalia - oasele de care sunt atașați mușchii limbii. Mușchii sunt localizați doar la baza limbii. În plus, funcția de susținere este îndeplinită de paraglossalia. Cu distanța de la baza limbii, epiteliul crește din ce în ce mai adânc în limbă, împărțind-o astfel în două camere longitudinale. În acest caz, stratul cornos devine din ce în ce mai gros, iar proporția celorlalte țesuturi scade. Chiar și în paraglosals, țesutul osos este înlocuit cu țesut cartilaginos și apoi se termină complet. Vârful în sine este deja împărțit în două părți și este format în întregime din epiteliu keratinizat. Astfel, vârful limbii colibri este format din două șanțuri paralele de epiteliu keratinizat, care au elasticitate. Fiecare canelură constă dintr-o bară de sprijin și o placă transparentă de 25 μm grosime atașată la ea. Se înfășoară în jurul unei axe paralele cu tija și joacă rolul de pereți. O astfel de structură pe secțiune transversală are forma unei virgule, unde „punctul” este o tijă, iar o linie subțire este o placă. Tijele de susținere se pot schimba orientarea în spațiu și chiar se pot roti. Ajută păsările colibri să colecteze nectarul din florile de mică adâncime. La capătul liber, placa la multe specii este „tăiată” în segmente - lamele sau franjuri.

Secțiuni transversale ale limbii colibri în timp ce se îndepărtează de bază. Creșterea în interior a epiteliului și procesul de separare în două părți sunt vizibile. hyoglossus obliquus - unul dintre mușchii limbii, paraglosal și basihial - paraglosal și basihial, oasele de care sunt atașați mușchii limbii. În figura 6, „punctele” din partea de sus sunt tije, liniile subțiri sunt lamele. Fotografie din articolul R. D. Weymouth, R. C. Lasiewski, A. J. Berger, 1964. Aparatul limbii la colibri (4) Odinioară, păsările colibri colectează nectarul prin forțe capilare. Cu toate acestea, mișcările limbii sunt prea rapide pentru un astfel de mecanism. Într-o secundă, păsările colibri reușesc să captureze nectarul de 20 de ori, să-l livreze în cioc și să înghită! În acest caz, mișcările limbii sunt controlate doar de mușchii de la baza acesteia. Captarea și eliberarea fluidului este pasivă.

Diagrama structurii limbii unui colibri cu gât rubin. A - pasărea colibri bea nectar. B - vârful ciocului și al limbii. Lungimea segmentului de scară - 0,5 mm. C - reprezentare schematică a limbii, vedere de sus. Vă rugăm să rețineți că limba nu este afișată în întregime. Baza limbii este în stânga, capătul limbii este în dreapta. Griul arată deschiderea canelurii, linii scurte subțiri - lamelă, roșu - tije de susținere. D - arătând schematic secțiuni transversale în diferite locuri ale vârfului limbii. Săgețile verzi indică locația secțiunilor transversale. Liniile negre indică aceleași structuri în secțiuni longitudinale și transversale (pereți caneluri). Observați schimbarea poziției tijelor de sprijin de la baza canelurilor la vârfuri.Când limba iese și trece între vârfurile ciocului și mandibulei, o strâng. Canelurile devin mai plate. Forța elastică tinde să le desfășoare, dar aceasta este împiedicată de aderență, coeziune și tensiune superficială. În interiorul lamelelor există resturi de nectar care lipesc pereții șanțurilor și le împiedică să revină la forma lor originală, rotundă. Iar tensiunea superficială la limita nectar-aer dintre tijă și capătul liber al lamelei nu îi permite să se desfășoare. A - vârful limbii unui colibri cu gât rubin, vedere de sus, de la scufundarea completă în nectar (foto de sus) până la ieșirea completă din acesta. Săgeata verde arată punctul de control. B - diagramele în secțiune transversală arată modificări ale poziției lamelelor la punctul de control în timp. De sus în jos se arată schematic modul în care tijele de la vârful limbii converg și lamelele sunt rulate. În primele două diagrame, lamelele sunt în interiorul nectarului - în ultimele două lamele au fost îndepărtate din acesta, dar șanțurile conțin nectar. Vârful ciocului se deschide puțin sau puțin mai mult, în funcție de faptul că limba iese pentru nectar și trebuie aplatizată, sau invers - revine plină. Lungimea segmentului de scară - 0,5 mm.

De îndată ce limba atinge lichidul, vârful său se bifurcă - șanțurile sunt separate unele de altele. Tensiunea superficială dispare, lipirea se dizolvă, iar lamelele se desfășoară sub acțiunea forței elastice. Când limba se mișcă înapoi și trece de interfața nectar-aer, sub acțiunea presiunii capilare și a tensiunii superficiale, se încurcă, captând nectarul. La capătul tijelor, lamelele sunt mai înguste. Prin urmare, atunci când sunt înfășurate, diametrul canelurilor este mai mic decât în ​​orice alt punct al tijei. Se dovedește un con închis, iar nectarul nu este turnat înapoi.Pe partea interioară a ciocului superior și a ciocului inferior, la capăt, există câte un dinte. Când pasărea își trage limba spre interior, acești dinți fac ca lamelele să se deschidă din nou, iar conținutul pătrunde în interiorul ciocului. Dar nectarul nu merge direct la gât. Există două rezervoare la capătul distal (depărtat) al mandibulei unde se acumulează.Nectarul intră în gât datorită acțiunii simultane a trei factori: mandibula mobilă, presiunea hidraulică a următoarelor porțiuni de nectar și „aripile” de la baza limbii. După ce a primit prima porție de băutură dulce, pasărea colibri își trimite imediat limba pentru a doua. Intrând în cioc, o nouă doză mută deja acumulată mai aproape de gât. La baza limbii colibri există așa-numitele aripi, sau valve, - formațiuni de țesut conjunctiv acoperite cu cheratina. Când limba se deplasează înainte, se pliază spre centru, iar când revin la cioc, se deschid în unghi față de acesta, atrăgând nectarul împreună cu ei. Limbă cu ciocul de vultur cu coadă plină (Eutoxeres aquila). „Aripi” sunt vizibile la baza limbii (marcate cu o săgeată).

Concomitent cu deschiderea supapelor, mandibula de la bază se îndepărtează ușor de mandibulă, creând o forță suplimentară de tragere. Partea de mijloc a ciocului este în mod constant închisă etanș în timpul mesei. După ce pasărea colibri se oprește din lăcuit, ea iese din nou „inactiv” și își scoate limba pentru a lua ultima porție de nectar din rezervoare.