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2024 年 4 月 13 日
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【山巨源專欄】偉大的舌頭

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自 3.5 億年前首次進化以來,舌頭已經呈現出無數種形式,開啟了新的生態位並促進了生命的多樣性(Since first evolving 350 million years ago, the tongue has taken myriad forms, unlocking new niches and boosting the diversity of life)伊麗莎白·彭尼西(ELIZABETH PENNISI)發表在《自然》(Nature)上的<舌頭的故事>(TALES OF THE TONGUE) 對舌頭做出前所少見的研究。她說,蠑螈吐出比它們的身體還長的粘性舌頭來捕捉昆蟲;蛇用分叉的舌尖「聞」周圍環境;蜂鳥從花朵深處啜飲花蜜;蝙蝠通過點擊舌頭進行迴聲定位——所有這些都顯示了舌頭是如何讓脊椎動物利用地球上的每一個角落和縫隙的。在人類中,更多的功能集中在舌頭上。我們幾乎要大叫:「偉大的舌頭!」

四分衛帕特里克·馬霍姆斯 (Patrick Mahomes) 兩次帶領堪薩斯城酋長隊贏得美國足球巔峰之作超級勝利。儘管大多數球迷在 Mahomes 準備投球時都注視著球,但他的舌頭做的事情同樣有趣。正如籃球明星邁克爾喬丹在上前扣籃時所做的那樣,以及飛鏢運動員在瞄準靶心時經常做的事情,Mahomes 通過伸出舌頭準備傳球。一些科學家說,這可能不僅僅是一個愚蠢的怪癖。那些舌頭突起可能會提高他手部動作的準確性。

沒有舌頭,幾乎沒有陸生脊椎動物可以存在

一小群但不斷壯大的研究人員對我們通常認為理所當然的器官著迷。我們很少考慮在幫助我們品嚐和吞嚥食物時,我們自己的舌頭需要多靈活才能形成單詞或避免被咬傷。但這只是舌頭在整個動物界的多功能性的開始。沒有舌頭,幾乎沒有陸生脊椎動物可以存在。他們的祖先在大約 4 億年前從水中滑出,發現了一個備有各種新型食物的自助餐,但需要舌頭才能品嚐到它們。隨著舌頭多樣化為新的、專門的形式,這些先驅者可獲得的食物範圍擴大了——並最終承擔了吃以外的功能。

吃、說話、親吻。這是人之為人的核心部分

「脊椎動物舌頭形態的驚人變化充滿了幾乎令人難以置信的適應的驚人例子,」康涅狄格大學的進化生物學家庫爾特施文克說。蠑螈吐出比它們的身體還長的粘性舌頭來捕捉昆蟲;蛇用分叉的舌尖「聞」周圍環境;蜂鳥從花朵深處啜飲花蜜;蝙蝠通過點擊舌頭進行迴聲定位——所有這些都表明了舌頭是如何讓脊椎動物利用地球上的每一個角落和縫隙的。在人類中,更多的功能集中在舌頭上。「我對我們用舌頭所做的一切感到驚訝:吃、說話、親吻。這是人之為人的核心部分,」福賽斯研究所微生物生態學家傑西卡·馬克·韋爾奇 (Jessica Mark Welch)說。

如果你能用舌頭觸及,你就可以用手、用意念觸及

管理這些功能刺激了大腦容量的擴展,不僅為投擲達陣傳球鋪平了道路,而且或許也為我們的雙腳思考鋪平了道路。萊斯布里奇大學的神經科學家伊恩·惠肖說:「這個想法是,如果你能用舌頭觸及,你就可以用手觸及,你也可以用意念觸及。」 「憑直覺,也許我們知道這一點,」他補充說,當我們使用「舌尖」、「失言」和「咬我的舌頭」等短語時。

然而,安特衛普大學的功能形態學家薩姆·範·瓦森伯格 (Sam Van Wassenbergh)表示,舌頭是如何產生的「是我們進化史上最大的謎團之一」 。與其他軟組織一樣,舌頭很少保存在化石中。它們藏在嘴裡,難以觀察。然而,在過去十年中,新技術開始揭示不同動物群體的舌頭功能。這項工作開始產生關於舌頭進化軌跡的新見解,以及它的專業化如何推動進一步多樣化。萊斯大學的進化生物學家Kory Evans說,生物學家學得越多,就越相信「語言真的很棒」。

舌頭像我們自己的一樣柔軟、強壯和靈活

一隻顏色鮮豔的變色龍,它長長的黑色舌頭在空中伸出來捕捉一隻黑黃相間的蝗蟲。像其他一些爬行動物和許多兩棲動物一樣,這種豹變色龍 ( Furcifer pardalis ) 會伸出舌頭捕捉獵物。阿德里安戴維斯/NPL/MINDEN PICTURES

舌頭原來是一個難以定義的東西。儘管幾乎所有脊椎動物(從七鰓鰻到哺乳動物)都存在類似舌頭的結構,但「對於什麼是『真正的舌頭』,還沒有明確的定義,」斯圖加特國家自然歷史博物館的進化生物學家 Daniel Schwarz說。我們傾向於認為舌頭像我們自己的一樣柔軟、強壯和靈活。人類的舌頭是一個肌肉靜水器,就像水氣球一樣,當它的形狀發生變化時,它必須保持相同的整體體積。所以,當 Mahomes 伸出他的舌頭時,它整體上比剛剛在他嘴裡聚成一團時更薄;長頸鹿的紫色舌頭也是如此,它會伸展 46 厘米以從多刺的樹枝上鉤住樹葉。

鰷魚、鯉魚和鯰魚等魚類也有「舌頭」嗎?

但在動物王國的其他地方存在更模糊的案例。鰷魚、鯉魚和鯰魚等魚類的上顎器官也可以是一束肌肉,但生物學家對於它是否應該被視為舌頭存在分歧。「它不是在嘴的底部,而是在頂部,」喬治華盛頓大學的功能形態學家帕特里夏埃爾南德斯說。儘管有很多想法,但沒有人真正了解這個器官的功能,Hernandez 補充道。那是因為魚不需要像我們這樣的舌頭來吞嚥食物。他們可以依靠吸力。它們張開下巴,張開喉嚨,通過鰓縫抽水形成水流,將食物席捲而去。

但是,「一旦動物將頭伸出水面,吸力就變得無用了,」致力於研究動物舌頭的施文克說。一旦這些生物登陸,「它們需要某種東西來代替水」將獵物吸入它們的食道——而空氣的密度不夠大。數百萬年來,早期的旱鴨子很可能扭動著回到海洋吞下陸地上的獵物。有些人可能會像今天的許多鳥類一樣,昂首挺胸,讓重力來完成工作。

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