Perché i serpenti si toccano le lingue? La scienza dietro il movimento inquietante

Molte persone pensano che la lingua biforcuta di un serpente sia inquietante. Ogni tanto, il serpente lo fa ondeggiare rapidamente, quindi lo ritrae. Le teorie che spiegano le lingue biforcute dei serpenti esistono da migliaia di anni. Aristotele ragionò che forniva ai serpenti "un duplice piacere dai sapori, poiché la loro sensazione gustativa era raddoppiata".

L'astronomo italiano Giovanni Hodierna pensava che le lingue di serpente servissero a ripulire la sporcizia dal loro naso. Alcuni scrittori del XVII secolo sostenevano di aver visto serpenti prendere mosche o altri animali tra le forchette delle loro lingue, usandoli come un forcipe. È un mito comune persino oggi che i serpenti possano pungerti con le loro lingue. Ma nessuna di queste ipotesi è probabile.

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La maggior parte degli animali con la lingua li usa per la degustazione, per pulire se stessi o gli altri, o per catturare o manipolare la loro preda. Alcuni, inclusi gli umani, li usano anche per creare suoni. I serpenti non usano la lingua per nessuna di queste cose. Negli ultimi 20 anni, Kurt Schwenk, un biologo evoluzionista presso l'Università del Connecticut, ha lavorato per capire la funzione delle lingue di serpente e "odorare" è la descrizione più vicina di ciò che i serpenti fanno con le loro lingue.

Lingue che odorano

I serpenti usano la loro lingua per raccogliere sostanze chimiche dall'aria o dal terreno. La lingua non ha recettori da gustare o odorare. Invece, questi recettori sono nel vomeronasale, o organo di Jacobson, che è nel tetto della bocca. Una volta dentro l'organo di Jacobson, diverse sostanze chimiche evocano diversi segnali elettrici che vengono trasmessi al cervello.

Una volta si pensava che la lingua consegnasse sostanze chimiche direttamente all'organo di Jacobson, perché sia ​​l'organo che i percorsi che lo conducono sono accoppiati proprio come la punta della lingua. Ma i film a raggi X hanno rivelato che la lingua non si muove all'interno della bocca chiusa; deposita semplicemente le sostanze chimiche che ha raccolto sui cuscinetti sul pavimento della bocca mentre la bocca si sta chiudendo.

È molto probabile che questi cuscinetti trasportino le molecole campionate all'ingresso dell'organo di Jacobson quando il pavimento della bocca è sollevato per entrare in contatto con il tetto dopo un colpo di lingua. Il caso per questo è rafforzato perché i gechi, gli scinocchi e altre lucertole non hanno lingue profondamente biforcute, ma consegnano ancora sostanze chimiche ai loro organi vomeronasali.

Odorando in 3D

Poiché è biforcuta, la lingua di un serpente può raccogliere informazioni chimiche da due luoghi diversi contemporaneamente, anche se i luoghi sono abbastanza vicini tra loro da standard umani. Quando i serpenti allargano le punte delle loro lingue, la distanza può essere due volte più ampia della loro testa. Questo è importante perché consente loro di rilevare i gradienti chimici nell'ambiente, che dà loro un senso di direzione - in altre parole, i serpenti usano le loro lingue biforcute per aiutarli a sentire l'odore in tre dimensioni. I gufi usano le loro orecchie asimmetriche in questo modo per rilevare il suono in tre dimensioni.

Serpenti e gufi usano circuiti neurali simili per confrontare la potenza del segnale emessa da ciascun lato del corpo e determinare la direzione da cui provengono un odore o un suono. Anche gli umani fanno questo con il loro udito, ma non altrettanto efficacemente.

Ciò consente ai serpenti di seguire le tracce lasciate dalle loro prede o potenziali compagni. Negli anni '30, prima che le linee guida sull'uso etico degli animali nella ricerca fossero così rigide, il biologo tedesco Herman Kahmann rimosse sperimentalmente la parte biforcuta delle lingue dei serpenti e scoprì che potevano ancora rispondere agli odori, ma che avevano perso la loro capacità di seguire tracce di profumo. Questi risultati furono raffinati e confermati negli anni '70.

Fiutando il sesso

Negli anni '80, il biologo serpente Neil Ford all'Università del Texas a Tyler osservò come i serpenti giarrettieri maschi usavano le loro lingue quando seguivano le tracce di feromoni lasciate dalle femmine. Scoprì che se entrambe le punte della lingua del serpente maschile cadevano nella larghezza della pista, il serpente continuava a strisciare dritto davanti a sé. Tuttavia, quando una punta o l'altra cadevano fuori dal bordo del sentiero, il serpente voltò la testa da quella punta e tornò verso la scia di feromone, e il suo corpo seguì.

Seguendo questa semplice regola, i serpenti hanno potuto eseguire un comportamento di follow-trail che era accurato e diretto. Se entrambe le punte della lingua toccassero il terreno al di fuori della pista, il maschio si fermava e faceva oscillare la testa avanti e indietro, toccando la lingua, fino a che non ricollocava la pista.

L'ecologa dei serpenti Chuck Smith del Wofford College ha trovato prove che i maschi Copperheads hanno lingue più lunghe e più profondamente biforcute rispetto alle femmine, che presumibilmente accrescono la loro capacità di trovare compagni. Anche se il dimorfismo sessuale - dove un sesso è marcatamente diverso dall'altro - è raro nei serpenti, è probabile che anche le differenze nella dimensione della lingua siano presenti anche in altre specie.

Il trascinamento dei profumi è probabilmente anche molto utile per i serpenti che rintracciano le prede, compresi i predatori sit-and-wait come le vipere, che hanno sviluppato componenti velenosi maleodoranti ma non tossici per aiutarli a riposizionare le loro prede morse e avvelenate.

Quando si segue una scia di profumo, i serpenti semplicemente toccano le punte della loro lingua fino a terra per raccogliere le informazioni chimiche lì sdraiate. Ma i serpenti possono anche usare un tipo diverso di battito della lingua per assaggiare i prodotti chimici presenti nell'aria.

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I serpenti ondeggiano spesso le loro lingue nell'aria senza metterli in contatto con qualche cosa. La lingua crea vortici d'aria, come quelli formati nell'acqua dietro una barca. Questi vortici si allontanano dalla barca mentre si formano. Bill Ryerson, uno studente del laboratorio di Schwenk, ha scoperto che i vortici creati nell'aria dalle lingue di serpenti hanno una proprietà speciale - non si allontanano, ma si fermano nelle vicinanze della lingua, dove possono essere campionati ripetutamente come le gonne della lingua la parte di ciascun vortice in cui la velocità dell'aria è la più alta.

I gesti di lingua oscillanti sono unici per i serpenti. Permettono ai serpenti di campionare 100 volte l'aria della semplice estensione verso il basso della lingua. La lingua trasferisce quindi queste molecole all'organo di Jacobson attraverso il pavimento della bocca. Le prove suggeriscono che i Copperheads maschi possono anche trovare e seguire le femmine usando i gesti oscillanti della lingua per rilevare i feromoni dispersi nell'aria, sebbene i dettagli di come determinano la direzione usando tali odori dispersi e transienti sono ancora poco conosciuti.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Andrew Durso. Leggi l'articolo originale qui.