Зачем змеи высовывают раздвоенный язык?
Многие теории о назначении раздвоенного языка змей существовали тысячелетиями, но большинство из них (например, что он нужен для уборки грязи из носа или для захвата добычи) оказались неверными. Эволюционный биолог Курт Швенк последние 20 лет изучает эту функцию, и ближайшее описание — «обоняние».
Язык как орган «обоняния»
Змеи используют язык для сбора химических веществ из воздуха или с земли. Рецепторы вкуса и запаха находятся не на языке, а в вомероназальном (якобсоновом) органе на нёбе. Язык лишь доставляет собранные молекулы на специальные подушечки на дне ротовой полости, которые затем передают их входу в якобсонов орган.
«Обоняние» в 3D
Раздвоенность языка позволяет змее собирать химическую информацию сразу с двух точек (расстояние между кончиками может вдвое превышать ширину головы). Это даёт возможность определять градиент запаха и его направление. Нейронные цепи сравнивают силу сигнала с каждой стороны, чтобы определить, откуда исходит запах, подобно тому, как совы определяют направление звука с помощью асимметричных ушей.
Это позволяет змеям следовать по запаховым следам добычи или партнёров. Эксперименты 1930-х годов показали, что змеи с обрезанными кончиками языка теряли способность следовать по таким следам.
Поиск партнёра по феромонам
Исследования 1980-х годов на самцах подвязочных змей показали механизм следования по феромонному следу самки:
- Если оба кончика языка попадают на след, змея движется прямо.
- Если один кончик выходит за границу следа, змея поворачивает голову в сторону от этого кончика, возвращаясь на след.
- Если оба кончика оказываются вне следа, змея останавливается и раскачивает головой, пока снова не найдёт его.
У некоторых видов, например, у медноголовых щитомордников, у самцов язык длиннее и сильнее раздвоен, чем у самок, что, вероятно, улучшает их способность находить партнёрш.
Забор проб из воздуха
Змеи используют особый тип колебательных движений языком для сбора химических веществ из воздуха. Язык создаёт в воздухе вихри, которые не рассеиваются, а остаются рядом, позволяя языку многократно их «пробовать». Такой способ позволяет змее проанализировать в 100 раз больше воздуха, чем при простом касании земли. Предполагается, что самцы могут использовать этот метод для обнаружения летучих феромонов самок.