Wetenschap - 1 januari 1970

Elastische ‘sok’ maakt tong van kameleon vliegensvlug

Als een kameleon zijn tong uit zijn mond laat schieten, dan gebeurt dat met een versnelling die die van de moderne straaljagers overtreft. De Wageningse prof. Johan van Leeuwen en de Leidse dr Jurriaan de Groot ontdekten hoe dat in zijn werk gaat. De tong van de kameleon is in wezen een biomechanische katapult. Met een ontwerp dat geen menselijke ingenieur ooit heeft bedacht.

,,Al bijna twee eeuwen lang hebben onderzoekers zich over de tong van de kameleon verbaasd’’, zegt Van Leeuwen. ,,In 1830 dachten onderzoekers nog dat de kameleon zijn tong volpompte met bloed om hem te laten uitklappen, maar een kwart eeuw later werd al duidelijk dat die theorie niet klopte. Toen vonden andere onderzoekers dat de tong uit spieren en bindweefsel in plaats van holten bestaat. Hoe de tong werkt is nooit helemaal duidelijk geworden.’’
Tot nu. In de Proceedings of the Royal Society of London beschrijven Van Leeuwen en zijn voormalige post-doc De Groot hoe het orgaan wel werkt. Die publicatie leverde het tweetal al een redactioneel artikel op de website van Science op.
,,Cartoons beelden de kameleontong steevast af als iets wat zich uitrolt’’, zegt Van Leeuwen. ,,Dat klopt niet. Je kunt de tong beter vergelijken met een telescoop die wordt uitgeschoven.’’ De delen van die telescoop bestaan uit elastisch bindweefsel, die normaliter als een soort rekbare sokken achter in de bek van de kameleon zitten. De sokken zitten om een recht botje, eigenlijk een stukje kraakbeen, dat qua vorm lijkt op een potlood met een afgeronde top.
,,Vlak voordat de kameleon zijn tong afschiet, schuift het tongbeen naar voren’’, zegt Van Leeuwen. ,,Daarna rekt een spier in de tong de sokken in lengte op, en trekt ze over het tongbeen. Ontspant de spier, dan schiet de tong uit.’’
De elastische sokken zijn zo geconstrueerd dat ze na hun lancering dunner en vooral langer worden. Daardoor kan de kameleon met zijn tong niet alleen anderhalf keer zijn eigen lichaamslengte overbruggen, maar ontwikkelt de tong ook een bloedstollende snelheid. Het wegschieten van de tong duurt niet langer dan tien tot twintig milliseconden.
,,Om dat voor elkaar te krijgen heb je wel zo’n katapultmechanisme nodig’’, zegt Van Leeuwen. ,,Met spieren alleen is zo’n inspanning onmogelijk. Je zou er spieren voor nodig hebben die per kilo een vermogen van drieduizend watt kunnen leveren. En die bestaan niet.’’
De opheldering van het mechanisme is wetenschappelijk interessant voor biologen die soortgelijke structuren bestuderen. Zo leven er in Italië en Amerika longloze salamanders die ook een katapulttong hebben. ,,Die tong werkt iets anders’’, zegt Van Leeuwen. ,,Bij de kameleon blijft het tongbeen in de bek. Als de salamander zijn tong uitschiet, verlaat het tongbeen de mond.’’
Daarnaast zijn de bevindingen inspiratiebronnen voor de robotica. Dat was één van de redenen waarom Van Leeuwen het Wageningse Expertisecentrum Biomechanica heeft opgericht. ,,Ik kwam daar verleden jaar door overbelasting veel te weinig aan toe’’, zegt de hoogleraar. ,,Maar ik heb nu weer wat tijd gevonden.’’ De Technische Universiteit Delft heeft de hoogleraar uitgenodigd om een verhaal te komen houden over de biomechanica van tongen en tentakels. | W.K.

Re:ageer