青蛙用有弹性的舌头和可逆的唾液捕捉猎物

想象一下，如果你有一条又长又粘的青蛙舌头，你能做多少事情。也许你能在坏人试图逃跑时抓住他们，或者——同样令人钦佩的是——在不把注意力从游戏上移开的情况下从冰箱里拿出一瓶啤酒。

无论您的两栖愿望是什么样，它们都比以往任何时候都更接近现实，这要归功于《皇家学会界面杂志》上的一篇新论文，该论文揭示了青蛙嘴巴神秘的生物力学。

对于人类的手指来说，青蛙的舌头感觉就像嚼过的口香糖。当你把手指拉回来时，你和青蛙之间的联系不会中断。相反，青蛙的舌头会跟着你一起移动——至少有那么一瞬间。

主要作者亚历克西斯·诺埃尔 (Alexis Noel) 表示，这项新研究表明，粘性与青蛙舌头的结构有一点关系……并且与其唾液息息相关。

当青蛙的舌头第一次接触猎物时，舌头会伸展，包裹住昆虫的大部分身体。“如果你想象青蛙的舌头像人类的舌头一样僵硬，那么你就无法覆盖太多东西，”诺埃尔说，你甚至可能会把食物推得更远。

但她说，青蛙的舌头是“已知的最柔软的生物组织之一”，与脑组织的柔软度相似，比人类的舌头软 10 倍。因此，舌头就像“汽车上的减震器”，以恰到好处的力量击中猎物。

唾液就是从这里开始发挥作用的。当唾液第一次接触到昆虫时，唾液会变得非常稀薄，从而填满昆虫身体的角落和缝隙。青蛙覆盖的范围越大，它抓着晚餐就越紧——这有点像四分卫的手越大，控球就越好。

当青蛙把食物吐回嘴里时，它的唾液会变得更粘稠——用诺埃尔的话来说，“比蜂蜜更粘稠”——确保昆虫在整个过程中一直跟着它。“如果你相信，这是一种可逆粘合剂，”她说。

研究表明，青蛙唾液浓度的变化与唾液流动的速度有关。这使得青蛙唾液与油漆等合成材料一样，属于剪切稀化或非牛顿流体。在桶中，油漆稀薄而湿润，可以转移到墙上。一旦涂在墙上，即使它仍然是湿的，也不会流动，因为液体实际上已经变稠了。

为了进行这些分析，诺埃尔和她的团队采取了多管齐下的方法。他们慢动作拍摄了数十只青蛙，并分析了它们的进食机制。诺埃尔还刮掉了 17 只青蛙的舌头，以获得足够大的唾液样本，以便在显微镜下进行戳刺。（“这真是太棒了，”她谈到她花在刮舌头上的时间时说道。）他们将自己的工作与其他关于青蛙和变色龙嘴巴的研究进行了比较。

这项研究还揭示了青蛙吞咽食物的真正方式：为了获得让粘稠唾液再次变水所需的速度，它们会将眼球推回头部和舌头中。这种快速的眼球运动迫使唾液放松抓握力，让注定要失败的虫子滑下舱口。

诺埃尔希望她的研究能带来新技术。就她个人而言，她希望有一架青蛙直升机可以在办公室里飞行，捡起 USB 和其他必需品。实际上，她认为她的工作可能会专注于设计先进的粘合剂。

“假设你从传送带上捡起微芯片，”诺埃尔说。“你可以利用这种非常柔软的粘合机制快速抓住这些物体，而不会损坏它们。”唯一的麻烦是什么？你的微芯片可能带有唾液。