Как язык позволил животным выйти из моря и жить на суше

Голубые, как у жирафа, длинные, как у муравьеда, или быстрые, как у хамелеона, — языки являются одними из самых универсальных и разнообразных органов в животном мире. И еще — удивительными. Например, язык ара, как и у всех попугаев, «имеет косточку внутри», — рассказывает BBC Джессика Рэй, старший смотритель Лондонского зоопарка. «Он немного похож на слегка изогнутый указательный палец, но на ощупь как кожа и очень тёмный. Это позволяет им обрабатывать пищу. Они раскалывают орех клювом, а затем используют язык, чтобы очистить его от скорлупы, отделить то, что им нужно, и выплюнуть то, что не нужно». Это, по словам Рэй, «просто великолепно», особенно если в рационе преобладают семена и сухофрукты. На протяжении миллионов лет такой тип языка оказался успешным… хотя это и может звучать как сцена из фильма ужасов (без обид в адрес ара). Но в какой-то далёкий момент нашей эволюционной истории ара и люди имели общего предка. Как же так получилось, что у этих птиц во рту оказался практически палец, а у людей — плоская розовая мышца? «Откуда появились языки?» «Поскольку мы произошли от рыб, а эти предки питались в воде, когда они в конце концов перешли к жизни на суше, им нужно было найти способ не только добывать пищу, но и обрабатывать её во рту без участия воды», — объясняет эволюционный биолог Курт Швенк. В воде добыча плавает, поэтому не нужно беспокоиться о силе тяжести. Подавляющее большинство рыб использует присоску: они быстро расширяют рот и глотку и всасывают воду. Любая пойманная добыча попадает в рот. Но на суше воздух не вязкий, а это означает, что возможность захвата плавающей пищи исчезала. «Из-за силы тяжести у пищи есть вес, поэтому её нужно поднять и физически засунуть в рот. «Мне кажется, что язык сформировался из мышц, которые уже были у рыб, чтобы заменить воду», — говорит профессор экологии и эволюционной биологии Коннектикутского университета (США). «Вместо того чтобы всасывать, они высунут язык, захватывают им добычу и притягивают её к рту. А как только добыча окажется внутри, они могут поднять её, перемещать вперёд и назад, а затем протолкнуть в глотку, чтобы проглотить... «А поскольку их язык раздвоенный, они могут воспринимать окружающее по-разному с каждой стороны: это как бы стереовосприятие», — отмечает Бен Тэпли, куратор отдела амфибий и рептилий Лондонского зоопарка. «Когда язык возвращается в рот, у них есть орган на нёбе, называемый органом Якобсона, который интерпретирует полученную информацию». Благодаря двум кончикам своего раздвоенного языка они могут сравнивать сигналы с обеих сторон, «вдыхать» воздух и определять направление следа с поразительной точностью. Похоже, что мы, люди, в сравнении с ними остаемся в проигрыше. У нас нет языков для «стерео-обоняния», ни костей, обеспечивающих исключительную ловкость, ни острых сосочков для измельчения пищи. Есть ли в нашем языке что-то особенное? «Благодаря языку, состоящему исключительно из мышц, мы, млекопитающие, обрели очень ловкие движения внутри рта, и это является ключом к манипулированию пищей во время жевания», — подчеркивает Росс. Обычно об этом не задумываешься, потому что мы делаем это почти автоматически, но мы используем язык, чтобы расположить пищу в правильном положении между зубами. Попробуйте жевать, не используя его, и вы увидите, насколько это сложно. А также подумайте о том, насколько он хорошо скоординирован — это становится болезненно очевидным, когда вы случайно кусаете его вместо еды. Эта точность, почти незаметная в повседневной жизни, возможна благодаря сложной анатомической структуре. «Языки млекопитающих имеют обширную мускулатуру, организованную очень сложным образом». «Волокна переплетены: вертикальные, поперечные и продольные — все они находятся внутри языка», — объясняет Росс. Швенк использует аналогию, чтобы пояснить это: «Представьте себе удлиненный шарик, наполненный водой. Воду нельзя сжать. Если сжать шарик, его объём не изменится: он просто растянется и станет длиннее. Когда его сужаешь, он удлиняется. Когда расширяешь — укорачивается». Наш язык работает по тому же принципу. Если вы хотите высунуть язык, вам нужно сузить его. Если вы хотите приплюснуть его, вам нужно укоротить его. Органы, которые двигаются исключительно за счёт мышц, без костей и суставов, называются мышечными гидростатами. То же самое происходит с щупальцем осьминога или хоботом слона». «Благодаря такому устройству вы можете изменять форму языка самыми сложными способами». «И это то, что есть у нас, млекопитающих, а у большинства других позвоночных нет», — добавляет Швенк. Даже среди млекопитающих встречаются примечательные особенности. Язык жирафа, например, достигает около полуметра в длину, имеет синевато-серый цвет (для защиты от африканского солнца) и обладает высокой хватательной способностью. «Благодаря шее они и так могут дотянуться до того, что недоступно другим животным, но к тому же у них есть язык, который помогает им подтягивать ветки к рту», — объясняет Ник Гарретт из Лондонского зоопарка. Дальше язык берёт на себя остальное: он обматывается вокруг веток и с поразительной быстротой срывает с них листья. Хотя, что ж, наш язык тоже неплохо справляется с мороженым. Но нельзя не упомянуть и о многих других его способностях: благодаря им мы различаем сладкое от горького, чувствуем жжение, находим косточку в рыбе и формируем каждую произносимую нами слогу. Как будто этого было мало, у него есть ещё один, менее заметный, но жизненно важный талант. Каждый раз, когда мы глотаем, язык спасает нас от беды. «Язык толкает пищу назад, через ротоглотку, в пищевод», — объясняет Росс. Проблема в том, что ротоглотка — это перекресток: там пересекаются дыхательные и пищеварительные пути. Мы дышим через нос, и воздух опускается в трахею. Но пища должна поступать в пищевод, который находится сзади. «Это не самая удачная конструкция, придуманная эволюцией», — признает Росс. Чтобы всё работало, язык сужается в боковом направлении, и при этом его часть смещается назад, проталкивая пищу. Но этот механизм работает только при закрытом рте. Попробуйте проглотить с открытым ртом. Трудно, правда? «Язык играет ключевую роль в быстром продвижении пищи и предотвращении её попадания в лёгкие». Эта координация настолько точна, что мы её почти не замечаем… пока что-то не идёт не так. С каждым из нас такое бывало: кусочек попадает не туда, куда нужно, и мы начинаем кашлять. У здоровых людей это всего лишь мимолетный испуг. Но для тех, кто утратил этот контроль из-за инсульта, болезни Паркинсона, рака или других заболеваний, каждый глоток может привести к удушью или пневмонии. «Лучшее понимание механики работы языка поможет нам лечить людей с дисфагией (затруднением глотания)», — отмечает Росс. От глотания до жевания, от охоты на добычу до «обнюхивания» воздуха — язык является одним из самых универсальных инструментов эволюции и играет ключевую роль в выживании. И всё это разнообразие возникло из одной и той же примитивной структуры, присутствовавшей у далекого водного предка, который однажды покинул воду и столкнулся с невиданным ранее вызовом: как добывать пищу на суше.* Эта статья является адаптацией эпизода «What's the deal with tongues?» из сериала BBC «CrowdScience», доступного там, где вы слушаете подкасты. «CrowdScience» отвечает на вопросы, присланные людьми со всего мира, обращаясь к специалистам, стоящим на переднем крае научного знания. Если вы хотите связаться с ними, нажмите здесь. Нажмите здесь, чтобы прочитать больше статей BBC News Mundo. Подпишитесь здесь на нашу новую рассылку, чтобы каждую пятницу получать подборку лучших материалов недели. Вы также можете следить за нами на YouTube, Instagram, TikTok, X, Facebook и в нашем канале WhatsApp. И не забывайте, что вы можете получать уведомления в нашем приложении. Загрузите последнюю версию и включите уведомления.