IRA FLATOW: Som barn hadde du sannsynligvis en bildebok som viser en frosk, ikke sant? En frosk slurping opp en flue-frosker spiser fluer og insekter. Og det er en av de fakta som du ikke husker å lære, men du visste alltid det, ikke sant? Men hvis du setter deg ned og tenker på det, begynner det å gi litt mindre mening.
Som dette-hvordan kan den flate overflaten på en frosks tunge gripe og holde fast på et flygende insekt? Den er flat. Min neste gjest fant ut at hemmeligheten er i spytt.
Alexis Noel Er Stipendiat i maskinteknikk Ved Georgia Institute Of Technology I Atlanta. Velkommen til «Science Friday». Hei, Alexis, Er Du der?
ALEXIS NOEL: Hei, takk for at du har meg. Hallo?
IRA FLATOW: Du er velkommen. Kan du høre meg? Hallo, Alexis.
ALEXIS NOEL: Ja, jeg kan høre deg. Hører du?
IRA FLATOW: Ja. Vi driver en telefonreklame. La oss snakke om studiet ditt. Din studie ser på frosk tunger, og din siste studie så på katt tunger. Du er interessert i dyr tunger som ingeniør? Hva er forbindelsen her?
ALEXIS NOEL: Ja, ja. I mitt laboratorium studerer vi mange interessante ting. Så jeg studerte frosk tunger i omtrent tre år. Jeg studerer for tiden katt tunger. Virkelig, ser på hvordan tar du ting med veldig myke, squishy overflater. Det er virkelig kjernen i min forskning.
IRA FLATOW: Mm-hmm. Og du fant ut at spytt er liksom limet som holder det hele sammen.
ALEXIS NOEL: det er sant. Ja. Frosken har en supermyk tunge, nesten 10 ganger mykere enn en menneskelig tunge, og den bruker denne veldig klissete væsken som er litt infundert i vevet. Og du kan tenke deg at det er som snuten i nesen din, enda tykkere enn honning. Det er veldig ekkelt.
IRA FLATOW: Ja. Vel, det er interessant. Jeg visste ikke at tungen er 10 ganger mykere enn en menneskelig tunge. Og det handler om, jeg forstår, samme konsistens som hjernevev?
ALEXIS NOEL: Det er riktig. Vi testet også hjernevev. Det minner meg om når du har et stykke tyggegummi som du tygger litt for lenge, og du trekker det ut av munnen din. Det er litt av hva en frosk tungen føles som.
IRA FLATOW: Har du– jeg vil ikke bli for personlig her, men gikk du faktisk om å føle tunger av frosker?
ALEXIS NOEL: jeg måtte gjøre mye av det i løpet av de siste tre årene, ja.
IRA FLATOW: nå forstår jeg at du sier nøkkelen til denne klebrigheten er at spytten er reversibel. Hva mener du med det?
ALEXIS NOEL: Ja, det er riktig. Det var trolig den mest fascinerende delen av hele denne studien. Vi skrapte faktisk om 15 frosk tunger for å få en prøve stor nok til å teste. Fordi du trenger omtrent en femtedel av en teskje væske for å teste i et rheometer. Og et rheometer forteller deg grunnleggende væskeegenskaper, ting som viskositet.
så vi skrapte alle disse frosk tunger og sette spytt i det. Og det vi fant var at froskens spytt faktisk er en skjærfortynningsvæske, noe som betyr at viskositeten kan endres basert på skjærhastigheten. Og dette er faktisk veldig lik ketchup. Og jeg vet at alle har jobbet med ketchup på et tidspunkt, kanskje ikke frosk spytt.
Du vet, hvis du setter en ketchupflaske opp ned, er det veldig vanskelig for ketchupen å strømme ut. Men hvis du smack bunnen, flyter ketchupen. Vel, det er fordi du formidler skjærspenninger i en skjærhastighet i væsken. Så viskositeten faller faktisk.
så lignende ting skjer med frosk spytt når den treffer på insektet. Når tungen treffer, blir spytten faktisk veldig flytende og vannaktig. Og det vil trenge inn i alle sprekker i insektet. Og når tungen kommer tilbake i munnen, spytter spytten opp og blir mer viskøs enn honning. Og det opprettholder veldig høyt grep på insektet.
IRA FLATOW: Wow. Hvor fort trenger tungen å reise for å skape akkurat den rette mengden kraft på spytt?
ALEXIS NOEL: Vel, så når tungen går ut av froskmunnen, reiser den på ca 9 miles i timen, eller ca 4 meter per sekund. Så det reiser ganske fort i forhold til frosken. Og så er det hvor fort det påvirker insektet. Og når den trekker seg tilbake, er akselerasjonen der den trekker insektet tilbake i munnen, omtrent fire ganger akselerasjonen astronautene føler når de går inn i rommet. Så det handler om 12 G.
IRA FLATOW: Wow. Dette er «Science Friday» fra PRI, Public Radio International, og snakker med Alexis Noel, En Doktorgradskandidat. Hun er et vrak fra Georgia Tech og en helvetes ingeniør. Beklager, jeg kan aldri stoppe meg selv når Jeg har Noen Fra Georgia Tech.
OK. Så la oss ta dette ett skritt videre. Frosken har fanget insektet. Det er pisket det tilbake i munnen på fire ganger hastigheten til en astronaut I G-krefter. Den har det i munnen. Nå hvordan får det insektet av tungen hvis det er så fast på det?
ALEXIS NOEL: vel, jeg tror det er en av mine favorittdeler av studien. Så det var spørsmålet som bugged oss-ha, ordspill-som bugged oss–
IRA FLATOW: jeg liker det.
ALEXIS NOEL: i svært lang tid. Hvordan kommer insektet ut av den klissete tungen når den er inne i munnen? Og så observerte vi disse froskene ved hjelp av høyhastighets videografiutstyr. Vi observerte dem faktisk svelge. Og det vi la merke til var at øyebollene faktisk går og går inn i skallen og inn i munnhulen og skyver på insektet inne i munnen. Og så er det som skyver bevegelse fra øyebollene som faktisk får insektet til å glide av tungen og inn i halsen.
IRA FLATOW: NÅ har vi gjort dette showet over 25 år. Jeg tror det er den mest uvanlige forklaringen jeg noensinne har hørt for et naturlig fenomen. Øyebollene skyver insektet av tungen.
ALEXIS NOEL: Det er riktig. Ja. Hvis du ser– frosker er kjent for å ha disse store oppsvulmede øyeepler på overflaten av skallen, og de bare helt slippe inn i skallen. Og du ser dem ikke. Det er utrolig.
IRA FLATOW: SOM forsker, hvordan oppdager du det?
ALEXIS NOEL: vel, folk har kjent, mange biologer har kjent at frosker bruker øyebollene når de svelger. Mange trodde at det bare var en reaksjonsmekanisme. Men da vi så på videoene, så vi faktisk noen røntgenvideografi av insekter inne i froskens munn, og vi så insektene glide rett ut av tungen.
IRA FLATOW: Wow. OK. Så nå har du studert kattens tunger, nå frosk tunger.
ALEXIS NOEL: Ja.
IRA FLATOW: hvilken tunge er neste, hvis jeg kan spørre?
ALEXIS NOEL: hvilken tunge er neste? Vel, det er et flott spørsmål. Vi faktisk, i tillegg til katten forskning, vi faktisk fikk en tiger tungen på den lokale dyrehagen. Det var en tiger som nylig døde.
og så har vi vært i stand til å sammenligne en tigertunge ved siden av en huskatttunge, og vi gjør noen fantastiske funn at ryggene på tigertungen faktisk har nøyaktig samme størrelse og form som huskatten, bare med flere av dem. Så det har vært gøy. Det neste forskningstemaet kommer til å være earwax.
IRA FLATOW: Du fikk meg. Du fikk meg på denne. Ikke med tungen, ørevoks? Fortell meg.
ALEXIS NOEL: Ikke med tungen, ja.
IRA FLATOW: Hva vil du vite om earwax?
ALEXIS NOEL: Så vel, vi ser på hvordan earwax faktisk er en veldig effektiv støvsamler i det indre øret. Og det skaper faktisk disse nettlignende effektene i ørekanalen, fanger støv, og faller deretter ut av øret ved å smuldre når det er nok støv i ørevoks. Så vi ser på nye applikasjoner for støvoppsamlingssystemer med luftfiltrering.
IRA FLATOW: Wow. Alexis, lover du å komme tilbake når du studerer ørevoks? FORDI –
ALEXIS NOEL: Absolutt.
IRA FLATOW: Vel. Det kommer til å bli flott. Takk, tusen takk for at du tok deg tid til å være med oss i dag.
ALEXIS NOEL: Takk for at du har meg.
IRA FLATOW: VI fikk ikke til å snakke om gecko tunger og hvordan de bruker tungen til å rense sine øyeepler, men kanskje vi vil spare det for den neste. Alexis Noel Er PhD-kandidat i maskinteknikk ved Georgia Institute Of Technology I Atlanta.
Copyright © 2016 Science Friday Initiative. Alle rettigheter reservert. Science Friday transkripsjoner er produsert på en stram frist av 3Play Media. Troverdigheten til den opprinnelige lyd-eller videofilen som ble sendt/publisert, kan variere, og teksten kan bli oppdatert eller endret i fremtiden. For autoritativ registrering Av Sciencefridays programmering, vennligst besøk den opprinnelige luftet / publisert opptak. For vilkår for bruk og mer informasjon, besøk våre retningslinjer sider på http://www.sciencefriday.com/about/policies/