Все новости

Лягушки используют неньютоновскую жидкость

Ученые выяснили, почему язык лягушек такой липкий.  Как оказалось, лягушки умеют управлять вязкостью своей клейкой слюны.

Исследователи из Технологического института Джорджии снимали на камеру со скоростью 1400 кадров в секунду, как леопардовая лягушка Lithobates pipiens хватает языком сверчков. Они заметили, что лягушка хватает добычу за 0,07 секунды — в пять раз быстрее, чем моргает человек.

Ученые изучили физические свойства слюны и тканей лягушачьего языка. Они выяснили, что слюна лягушки обладает свойствами неньютоновской жидкости: ее вязкость не постоянна. Известные примеры неньютоновских жидкостей — жвачка для рук, кетчуп, смесь крахмала с водой, малярная краска. Вязкость всех этих субстанций меняется и зависит от разных условий, например от скорости, с которой слои жидкости взаимодействуют друг с другом. Если взять кисть, размешать краску и начать покрывать ей стену, она окажется довольно текучей, но стоит ей оказаться на стенке, как она сделается очень густой.

Такое свойство называется псевдопластичностью, и ею обладает слюна, которой покрыт язык лягушек. Как только лягушка выбрасывает язык, чтобы ухватить сверчка, вязкость слюны стремительно падает, но стоит языку достичь жертвы, она возрастает и крепко облепляет насекомое. После этого лягушке остается только втянуть язык с добычей на конце. Она моргает, глазными яблоками с силой проталкивая добычу в глотку, — в этот момент она снова движением меняет вязкость, что и позволяет проглотить прилипшую к языку жертву.

На видео Алексис Ноэль, одна из соавторов, рассказывает об исследовании. Видео: Georgia Tech / YouTube

Для работы с таким «клеем» лягушке нужен подходящий инструмент — язык. Как показали результаты исследования, он очень мягкий, в 10 раз мягче человеческого. Благодаря этому лягушачий язык обеспечивает большую площадь соприкосновения с телом жертвы, и она прилепляется лучше. К тому же мягкий язык выступая в роли амортизатора: если бы он был более жестким, добыча, скорее всего, отрывалась бы от языка в момент втягивания.

Ученые говорят, что на «пике клейкости» лягушачья слюна в 50 раз более клейкая, чем известные синтетические полимеры, например детские игрушки-прилипалы. По словам исследователей, такие свойства лягушачьей слюны стоит изучить для того, чтобы создать клей, который сможет менять клейкость.

Результаты работы описаны в журнале Journal of the Royal Society Interface.

Попытки придумать хороший клей, подсмотрев идею в природе, не исчерпываются исследованиями лягушек. О том, как примером для подражания послужил клей, который вырабатывают мидии, чтобы крепиться к камням, — смотрите в выпуске «Бодрых новостей».

 Максим Абдулаев