Funktionelle Morphologie und Biomechanik

Froschzungen sind muskelbepackte Haftstreifen

Wissenschaftler der Arbeitsgruppe Funktionelle Morphologie und Biomechanik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben erstmals gezeigt, was beim Kontakt einer Froschzunge mit einer Oberfläche passiert. Dabei fanden sie Übereinstimmungen mit herkömmlichem Klebeband.

Der Schmuckhornfrosch (Ceratophrys cranwelli) gehört zu den Ansitzjägern, die sich in lockerer Erde eingraben und regungslos auf Beute lauern. (Foto/Copyright: Kleinteich)

Denn ähnlich wie bei diesen, bilden sich bei den Zungen beim Ablösen von einer Oberfläche zunächst viele kleine Fäden (Fibrillen), die einer nach dem anderen brechen, bevor der Kontakt abreißt. „Wir haben Schmuckhornfrösche dazu verleitet, mit ihrer Zunge gegen eine Glasscheibe zu schlagen, hinter der eine Grille platziert war“, erklärt Dr. Thomas Kleinteich vom Zoologischen Institut den Versuch. Das Glas war mit einer Lichtquelle verbunden, so dass die Stellen, die die Zunge berührte, aufleuchteten. Dieses Aufleuchten filmten die Forscher mit einer Hochgeschwindigkeitskamera mit einer zeitlichen Auflösung von 0,5 ms. So konnten sie genau beobachten, wie der Kontakt entsteht und wie er wieder abbricht.

Auch die Anatomie der Froschzungen untersuchten die Zoologen. Anhand von 3D-Modellen, die mit einem Mikro-Computertomographen erstellt wurden, konnten sie erkennen, wie einzelne Muskelfasern in der Zunge angeordnet sind. Demnach fächert sich der Muskel, der die Zunge ins Froschmaul zurückzieht, regelrecht unter der Zungenoberfläche auf. Zieht der Frosch nun seine Zunge ins Maul zurück, wird die Kraft über die gesamte Zungenoberfläche gleichmäßig verteilt.

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In der Hochgeschwindigkeitsaufnahme (hier Standbild) sind die Fäden gut zu erkennen, die beim Ablösen der Froschzunge von der Glasscheibe entstehen. (Foto/Copyright: Kleinteich)

Kleinteich: „Dies hat einen ähnlichen Effekt, wie wenn man versucht, ein Klebeband senkrecht von einer Oberfläche abzuziehen, anstatt es von einer Seite her abzulösen – die Kraft, die man dafür braucht, ist deutlich höher.“ Dadurch können die Tiere Insekten bis hin zu anderen Fröschen und kleinen Mäusen in einem Stück hochheben.

Originalpublikation:
Thomas Kleinteich and Stanislav Gorb. Frog tongue acts as muscle powered adhesive tape. R. Soc. open sci. 2: 150333. Link: http://dx.doi.org/10.1098/rsos.150333.

Kontakt:
Dr. Thomas Kleinteich
Funktionelle Morphologie und Biomechanik
Universität Kiel
E-Mail: tkleinteich@zoologie.uni-kiel.de

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