La razón detrás de las serpientes moviendo sus lenguas bífidas

Kurt Schwenk es profesor de Ecología y Biología Evolutiva en la Universidad de Connecticut. Esta historia apareció originalmente en La conversación.

Mientras los dinosaurios avanzaban pesadamente por el Bosques húmedos de cícadas de la antigua América del Sur Hace 180 millones de años, las lagartijas primigenias se escurrían, sin ser notadas, bajo sus pies. Quizás para evitar ser pisoteados por sus parientes gigantes, algunos de estos los primeros lagartos buscaron refugio bajo tierra.

Aqui ellos evolucionaron cuerpos largos y delgados y extremidades reducidas para negociar los estrechos rincones y grietas debajo de la superficie. Sin luz, su visión se desvaneció, pero para ocupar su lugar, se desarrolló un sentido del olfato especialmente agudo.

Fue durante este período que estas proto-serpientes desarrollaron uno de sus rasgos más icónicos: una lengua larga, bifurcada y agitada. Estos reptiles finalmente regresaron a la superficie, pero no fue hasta la extinción de los dinosaurios muchos millones de años después que diversificado en innumerables tipos de serpientes modernas.

Como un biólogo evolutivo, Estoy fascinado por estas extrañas lenguas y el papel que han jugado en el éxito de las serpientes

.

Un rompecabezas para todas las edades

Las lenguas de serpiente son tan peculiares que han fascinado a los naturalistas durante siglos. Aristóteles creía que las puntas bifurcadas proporcionaban a las serpientes un “Doble placer” del gusto—Una vista reflejada siglos más tarde por el naturalista francés Bernard Germain de Lacépède, quien sugirió que las puntas gemelas podrían adherirse más estrechamente a “el cuerpo sabroso”Del bocadillo que pronto será.

Un astrónomo y naturalista del siglo XVII, Giovanni Battista Hodierna, pensó que las serpientes usaban su lengua para “quitándose la suciedad de la nariz … ya que siempre están arrastrándose por el suelo. ” Otros sostuvieron que la lengua capturaba moscas “con maravillosa agilidad … entre las horquillas,” o reunió aire para sustento.

Una de las creencias más persistentes ha sido que el la lengua lanzada es un aguijón venenoso, un concepto erróneo perpetuado por Shakespeare con sus muchas referencias a serpientes y víboras “punzantes”, “Cuya doble lengua puede con un toque mortal arrojar la muerte sobre tus … enemigos

. “

Según el naturalista francés y evolucionista temprano Jean-Baptiste Lamarck, la visión limitada de las serpientes las obligaba a usar sus lenguas bifurcadas ”.sentir varios objetos a la vez. ” La creencia de Lamarck de que la lengua funcionaba como un órgano del tacto era el punto de vista científico predominante a finales del siglo XIX.

Oler con lenguas

Las pistas sobre el verdadero significado de las lenguas de las serpientes comenzaron a surgir a principios del siglo XX cuando los científicos centraron su atención en dos órganos con forma de bulbo ubicados justo encima del paladar de la serpiente, debajo de su nariz. Conocidos como órganos de Jacobson o vomeronasales, cada uno se abre a la boca a través de un pequeño orificio en el paladar. Los órganos vomeronasales se encuentran en una variedad de animales terrestres, incluidos los mamíferos, pero no en la mayoría de los primates, por lo que los humanos no experimentan la sensación que brindan.

Un diagrama que muestra la ubicación del órgano vomeronasal en una serpiente.
Las puntas de la lengua entregan moléculas de olor al órgano vomeronasal. Ilustración: Kurt Schwenk, CC BY-ND

Los científicos descubrieron que los órganos vomeronasales son, de hecho, una rama de la nariz, revestida con células sensoriales similares que enviar impulsos a la misma parte del cerebro que la nariz

y descubrió que pequeñas partículas recogidas por las puntas de la lengua terminaban dentro del órgano vomeronasal. Estos avances llevaron a la comprensión de que las serpientes usan su lengua para recolectar y transportar moléculas a sus órganos vomeronasales, no para saborearlas, sino para olerlas.

En 1994, utilicé pruebas fotográficas y cinematográficas para demostrar que cuando las serpientes toman muestras de sustancias químicas en el suelo, separan las puntas de la lengua cuando tocan el suelo. Esta acción les permite tomar muestras de moléculas de olor de dos puntos ampliamente separados simultáneamente.

Cada punta se entrega a su propio órgano vomeronasal por separado, lo que permite que el cerebro de la serpiente evalúe instantáneamente qué lado tiene el olor más fuerte. Las serpientes tienen dos puntas de lengua por la misma razón que usted tiene dos orejas: les proporciona un olor direccional o “estéreo” con cada movimiento, una habilidad que resulta ser extremadamente útil cuando se siguen los rastros de olor dejados por posibles presas o parejas.

Los lagartos con lengua de tenedor, los primos con patas de las serpientes, hacen algo muy similar. Pero las serpientes van un paso más allá.

Remolinos de olor

A diferencia de los lagartos, cuando las serpientes recolectan moléculas de olor en el aire para oler, hacen oscilar sus lenguas bifurcadas hacia arriba y hacia abajo en un movimiento borroso y rápido. Para visualizar cómo esto afecta el movimiento del aire, estudiante de posgrado Bill Ryerson y utilicé un láser enfocado en una delgada hoja de luz para iluminar pequeñas partículas suspendidas en el aire.

Una serpiente moviendo su lengua a través de un velo de humo creando dos remolinos
El movimiento de la lengua crea pequeños remolinos en el aire, condensando las moléculas que flotan en su interior. Foto: Kurt Schwenk, CC BY-ND

Descubrimos que la lengua de serpiente parpadeante genera dos pares de pequeñas masas de aire arremolinados, o vórtices, que actúan como pequeños ventiladores, atrayendo olores de cada lado y lanzándolos directamente en el camino de cada punta de la lengua.

Dado que las moléculas de olor en el aire son pocas y distantes entre sí, creemos que la forma única de sacudir la lengua de las serpientes sirve para concentrar las moléculas y acelerar su recolección en las puntas de la lengua. Los datos preliminares también sugieren que el flujo de aire en cada lado permanece lo suficientemente separado para que las serpientes se beneficien del mismo olor “estéreo” que obtienen de los olores del suelo.

Debido a la historia, la genética y otros factores, la selección natural a menudo se queda corta en la creación de partes de animales con un diseño óptimo. Pero cuando se trata de la lengua de serpiente, la evolución parece haber golpeado a uno fuera del parque. Dudo que cualquier ingeniero pueda hacerlo mejor.

La conversación

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