Небольшие эволюционные изменения помогли превратить язык саламандры в быстрый механизм упругого отскока

Исследователи из Университета Южной Флориды и Калифорнийского государственного университета в Стэнслосе обнаружили, что всего несколько небольших эволюционных изменений привели к развитию сверхбыстрого языка у саламандр. В своей работе, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, группа описала изучение различных видов саламандр и то, что они узнали об их механизме упругого отскока.

Языки саламандр печально известны своей скоростью — они выстреливают ими изо рта с высокой скоростью, чтобы ловить быстро реагирующую добычу, такую как мухи. В этом новом исследовании учёные изучили саламандру и её язык, чтобы больше узнать о том, как он функционирует и как развился.

Работа была сосредоточена в основном на безлёгочных саламандрах — видах, которые дышат через кожу и слизистые оболочки рта. Они сделали высокоскоростную видеосъёмку 162 особей из десятков видов во время 1952 актов кормления. Изучение видео показало механизм, задействованный при работе языка. Они обнаружили, что вместо выброса языка с помощью мышечной силы саламандры используют механизм с пружинной нагрузкой, чтобы выстреливать языком изо рта, как стрелу из лука.

Сравнивая виды, которые продолжают использовать мышечную силу для выталкивания языка, с теми, которые используют пружинный механизм, исследователи обнаружили очень незначительные физические различия. Они предполагают, что это указывает на то, что для развития пружинного механизма, значительно увеличившего скорость выброса языка, потребовались небольшие эволюционные изменения. Они также нашли примеры физических различий между видами, которые предполагают, что они независимо друг от друга развили пружинный подход.

Исследователи также задались вопросом, может ли на скорость выброса языка влиять температура окружающей среды, поскольку саламандры являются холоднокровными. Чтобы выяснить, так ли это, некоторые особи снимали при разных температурах. Исследователи обнаружили, что разница в температуре не влияла на скорость выброса языка, но влияла на скорость его втягивания. Чем холоднее было, тем больше времени требовалось саламандре, чтобы втянуть язык обратно.