Matemaattinen malli paljastaa kameleontin kielen salaisuuden

Huippunopeudella auki kiertyvän kielen toimintaa selittävää mallia voidaan hyödyntää muun muassa kehitettäessä robotteja. Tämä ei kuitenkaan ollut tutkijoiden tärkein motiivi.

luonto
Pantterikameleonttiuros nappaa hyönteisen.
Pantterikameleonttiuros Zürichin eläintarhassa Sveitsissä EPA / Steffen Schmidt

Brittitutkijat ovat kehittäneet matemaattisen mallin, joka selittää kameleontin huippunopean kielen toiminnan.

Tutkijat tarvitsivat yli 20 yhtälöä sen selittämiseksi, kuinka pitkä kieli keriytyy huippunopeudella auki nappaamaan hyönteisen.

Yhtälöt voivat vaikuttaa monimutkaisilta, mutta ytimessä on jo kouluissa opittava 2. Newtonin laki (siirryt toiseen palveluun) voimasta ja kiihtyvyydestä, sanoo Oxfordin yliopiston matemaattisen biologian professori Derek Moulton Britannian yleisradioyhtiölle BBC:lle (siirryt toiseen palveluun).

Valtaisa kiihtyvyys

Kameleontin kieli ulottuu jopa kaksi kertaa niin pitkälle kuin eläimen ruumiilla on mittaa. Aiemmissa tutkimuksissa on todettu, että jos kieli olisi auto, se kiihtyisi nollasta sadan kilometrin tuntivauhtiin sadasosasekunnissa.

Brittitutkijat totesivat, että yksi kameleontin kielen salaisuus on erityinen joustava kudos. Kielen sisällä on luu, jota ympäröi 10–15 hyvin ohutta säikeistä kerrosta ja sen jälkeen lihas.

Yhtälöissä mallinnettiin näiden eri kerrosten mekaniikkaa ja vuorovaikutusta. Kielen saa liikkeelle voimien ja energioiden tasapaino eri kerroksissa silloin, kun lihas supistuu.

Matemaattisesta mallista voi olla hyötyä esimerkiksi robotiikassa, kun kehitetään pehmeitä, kimmoisia materiaaleja.

Tutkijat kuitenkin sanovat, että heitä innoitti yksinkertaisesti tieteellinen uteliaisuus.

Tutkimus julkaistiin Proceedings of the Royal Society of London A (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä.