Jak funguje jazyk hummingbird

Foto 1 - špička jazyka kolibříka pijícího nektar. Najít obrázky skutečného jazyka kolibříka je mnohem obtížnější než obrázky jazyka jestřábího mola, které jsou za něj často vydávány. Když se špička jazyka kolibříka dostane do kapaliny, roztrhne se jako had, ale ne proto, aby zachytil pachové molekuly, ale aby nasbíral sladký nektar. A samotný jazyk může vyčnívat daleko od zobáku díky dlouhým rohům hyoidního aparátu, které ovíjejí lebku. Kolibřík rubínový (Archilochus colubris) si pochutnává na nektaru zakořeněného campsis (Campsis radicans).

Kolibříci nedostávají nektar celým jazykem, ale pouze jeho špičkou. Připomíná dvě tenkostěnné trubky uzavřené na konci, z nichž každá je podélně rozříznuta. Ale dutý hrot je dlouhý jen asi 6 mm. Aleksandrov kolibřík (Archilochus alexandri) pije umělý nektar. Aby to udělal, vystrčil ze zobáku jen špičku jazyka.

V bazální části jazyka keratinizovaný epitel obklopuje pojivové, cévní, nervové tkáně a další struktury, včetně paraglosálie - kostí, na které jsou připojeny svaly jazyka. Svaly jsou umístěny pouze na základně jazyka. Dále podpůrnou funkci plní paraglosálie. Se vzdáleností od kořene jazyka prorůstá epitel stále hlouběji do jazyka, čímž jej rozděluje na dvě podélné komůrky. V tomto případě se stratum corneum stává stále silnější a podíl ostatních tkání klesá. I u paraglosálů je kostní tkáň nahrazena tkání chrupavčitou a pak úplně končí. Samotný hrot je již rozdělen na dvě části a skládá se výhradně z keratinizovaného epitelu. Špička jazyka kolibříka se tedy skládá ze dvou rovnoběžných rýh keratinizovaného epitelu, které mají elasticitu. Každá drážka se skládá z nosné tyče a k ní připevněné průhledné desky o tloušťce 25 μm. Obtéká se kolem osy rovnoběžné s tyčí a hraje roli stěn. Taková struktura na průřezu má tvar čárky, kde "bod" je tyč a tenká čára je deska. Nosné tyče mohou měnit orientaci v prostoru a dokonce se otáčet. Pomáhá kolibříkům sbírat nektar z mělkých květů. Na volném konci je plát u mnoha druhů "rozřezán" na segmenty - lamely nebo třásně.

Průřezy jazykem kolibříka, když se vzdalují od základny. Viditelné je vrůstání epitelu a proces dělení na dvě části. hyoglossus obliquus - jeden ze svalů jazyka, paraglosální a basihyální - paraglosální a basihiální, kosti, ke kterým jsou připojeny svaly jazyka. Na obrázku 6 jsou "body" nahoře tyče, tenké čáry jsou lamely. Foto z článku R. D. Weymouth, R. C. Lasiewski, A. J. Berger, 1964. Jazykový aparát kolibříků (4) Dříve se stávalo, že kolibříci sbírali nektar kapilárními silami. Pohyby jazyka jsou však pro takový mechanismus příliš rychlé. Během vteřiny se kolibříkům podaří zachytit nektar 20krát, dodat si ho do zobáku a spolknout! V tomto případě jsou pohyby jazyka řízeny pouze svaly na jeho základně. Zachycování a uvolňování tekutiny je pasivní.

Schéma struktury jazyka kolibříka rubínového. A - kolibřík pije nektar. B - špička zobáku a jazyk. Délka segmentu stupnice - 0,5 mm. C - schematické znázornění jazyka, pohled shora. Upozorňujeme, že jazyk není zobrazen celý. Základna jazyka je vlevo, konec jazyka je vpravo. Šedá zobrazuje otvor drážky, tenké krátké čáry - lamela, červená - nosné tyče. D - schematicky znázorňující průřezy v různých místech špičky jazyka. Zelené šipky označují umístění příčných řezů. Černé čáry označují stejné struktury v podélných a příčných řezech (drážkové stěny). Všimněte si změny polohy nosných tyčí od základny drážek ke špičkám.Když jazyk vystoupí a projde mezi špičkami zobáku a dolní čelisti, zmáčknou ho. Drážky se stanou ploššími. Elastická síla má tendenci je rozvinout, ale tomu brání adheze, soudržnost a povrchové napětí. Uvnitř lamel jsou zbytky nektaru, které lepí stěny rýh a brání jim v návratu do původního, kulatého tvaru. A povrchové napětí na hranici nektar-vzduch mezi tyčinkou a volným koncem lamely neumožňuje její rozvinutí. A - špička jazyka kolibříka rubínového, pohled shora, od úplného ponoření do nektaru (foto nahoře) po úplný výstup z nektaru. Zelená šipka ukazuje kontrolní bod. B - průřezové diagramy ukazují změny polohy lamel v kontrolním bodě v čase. Shora dolů je schematicky znázorněno, jak se tyče na špičce jazyka sbíhají a lamely jsou navinuty. V prvních dvou schématech jsou lamely uvnitř nektaru - v posledních dvou lamelách z něj byly odstraněny, ale drážky obsahují nektar. Špička zobáku se otevírá o něco méně nebo o něco více, podle toho, zda jazyk vyjíždí pro nektar a je třeba jej zploštit, nebo naopak - vrací se plný. Délka segmentu stupnice - 0,5 mm.

Jakmile se jazyk dotkne kapaliny, jeho hrot se rozdvojí – drážky se od sebe oddělí. Povrchové napětí zmizí, lepidlo se rozpustí a lamely se rozvinou působením elastické síly. Když se jazyk pohne zpět a projde rozhraním nektar-vzduch, působením kapilárního tlaku a povrchového napětí se stočí a zachytí nektar. Na samém konci tyčí jsou lamely užší. Proto, když jsou obaleny, průměr drážek je menší než v kterémkoli jiném bodě tyče. Ukázalo se, že je uzavřený kužel a nektar se nelije zpět.Na vnitřní straně horního zobáku a spodního zobáku, na samém konci, je každý jeden zub. Když pták zatáhne jazyk dovnitř, tyto zuby způsobí, že se lamely znovu otevřou a obsah se dostane do vnitřku zobáku. Ale nektar nejde přímo do krku. Na distálním (vzdálenějším) konci dolní čelisti jsou dvě rezervoáry, kde se hromadí.Nektar vstupuje do hrdla v důsledku současného působení tří faktorů: pohyblivé čelisti, hydraulického tlaku dalších částí nektaru a „křídel“ na kořeni jazyka. Po obdržení první části sladkého nápoje, kolibřík okamžitě pošle jazyk pro druhou. Nová dávka, která se dostane do zobáku, přesune již nahromaděnou blíže k hrdlu. Na bázi kolibřího jazyka jsou tzv. křídla neboli chlopně, - útvary pojivové tkáně pokryté keratinem. Když se jazyk posune dopředu, složí se směrem ke středu, a když se vrátí k zobáku, otevřou se k němu pod úhlem a přitahují s sebou nektar. Jazyk zobáku orla strakatého (Eutoxeres aquila). "Křídla" jsou viditelná u základny jazyka (označeno šipkou).

Současně s otevřením ventilů se dolní čelist mírně oddálí od dolní čelisti, čímž se vytvoří další tažná síla. Střední část zobáku je při jídle neustále pevně uzavřena. Poté, co kolibřík přestane mlátit, znovu „nečinně“ vystrčí a vytáhne jazyk, aby si vzal poslední porci nektaru z nádrží.