Laura’s Birding Blog

Da quando ero molto piccola, mi sono chiesta delle lingue degli uccelli. Beh, in realtà, mi chiedevo di tutte le lingue. Le lingue dei cani si allungavano, grondanti di saliva. Le lingue di gatto erano graffianti e molto più asciutte. La mia lingua era un grande blob carnoso nella mia bocca e, se provavo a prestare attenzione a come funzionava, finivo sempre per morderla. E ogni volta che mi mordevo la lingua, mi chiedevo come gli uccelli potessero non mordersi la lingua con quei becchi appuntiti e taglienti. Quando sono diventato più grande, ho iniziato a capire che la loro lingua potrebbe essere stretta – forse anche appuntita – per adattarsi al loro becco, ma sembrava ancora che sarebbe stato terribile nelle occasioni in cui un uccello si mordeva la lingua.

Colibrì dalla gola rossa che mostra la sua lingua.

Ho imparato a scienze alle elementari che i mammiferi hanno le papille gustative sulla lingua. Al college, abbiamo imparato che le lingue degli uccelli sono strutture semplici senza le importanti raffinatezze delle lingue dei mammiferi, e sono praticamente prive di papille gustative, quindi gli uccelli hanno un senso del gusto poco sviluppato, o nessuno. Chiunque abbia un minimo di intuito potrebbe osservare gli uccelli che si nutrono facendo scelte basate sul gusto, ma sono stati cestinati dai professionisti che potevano vedere chiaramente al microscopio che praticamente tutte le lingue degli uccelli sono, in effetti, prive di papille gustative. James Rennie scrisse, coraggiosamente ma con qualche esitazione, in The Faculties of Birds nel 1835:

Questi fatti e molti altri di tipo simile… ci autorizzano pienamente, pensiamo, a concludere che almeno alcuni uccelli sono dotati della facoltà del gusto; anche se questo è espressamente o parzialmente negato da alcuni autori distinti per accuratezza di osservazione.

Rennie aveva ragione, anche se ci volle molto tempo per stabilire come, esattamente, gli uccelli possono gustare senza papille sulla lingua. Nelle anatre, un gran numero di papille gustative si trova sulla punta del becco, quattro gruppi sulla parte superiore e uno su quella inferiore, dove il cibo entra per la prima volta in contatto con la bocca. In molti uccelli, le papille gustative sembrano essere situate vicino alle ghiandole salivari. Questo ha bisogno di molte altre ricerche, ma dato che questo post del blog riguarda la lingua, lasceremo il gusto fuori dall’equazione.

Le superfici interne delle branchie di germano reale hanno cinque gruppi principali di papille gustative.

Le lingue di tutti gli animali – mammiferi, uccelli, rettili, rane e altri – sono strutture affascinanti. (Raccomando l’articolo di Wikipedia su di loro). La lingua, come la proboscide di un elefante e alcune altre strutture muscolari senza ossa che vengono utilizzate per manipolare oggetti o spostare un animale, è chiamata idrostato muscolare. (Guarda l’articolo di Wikipedia sugli idrostati muscolari). Queste intriganti strutture funzionano, in gran parte, avendo due o più serie di muscoli accoppiati, uno lungo la lunghezza della lingua, uno attraverso la larghezza, e talvolta uno o due che corrono in diagonale. I muscoli funzionano contraendosi. Quando una fibra muscolare è rilassata, raggiunge la sua massima lunghezza e larghezza, e quando lavora, si contrae per essere più corta e spessa. I muscoli di un idrostato muscolare lavorano insieme, contraendosi ed espandendosi, per dare all’animale il controllo della struttura.
Ma un idrostato muscolare non è sufficiente per un organo complesso come la lingua degli uccelli. In tutti i vertebrati superiori (compresi noi!) la lingua è sostenuta da una struttura cartilaginea e ossea a forma di Y chiamata apparato ioideo. Negli uccelli, l’apparato ioideo è più squisitamente, e stranamente, sviluppato nei picchi e nei colibrì, specialmente in quelle specie che fanno sporgere la lingua ben oltre la punta del becco.
Le ossa ioidi riposano all’interno di una guaina che le mantiene lubrificate e permette loro di scivolare un po’ in avanti quando la lingua è estesa. La base dell’osso ioide (il ramo inferiore della Y) si estende fino alla punta della lingua muscolare. La Y si biforca proprio davanti alla gola, dove si attaccano la maggior parte dei muscoli che controllano lo ioide. Le due corna dello ioide crescono all’indietro da questa zona verso la base del cranio, e quando sono completamente cresciute, la guaina che le circonda si fonde con il cranio. Muscoli speciali che hanno origine nella mascella inferiore si attaccano alla forcella dello ioide per controllare la lingua. Le corna ioidee di alcune specie di picchi sono incredibilmente lunghe, e possono crescere per tutta la parte posteriore del cranio fino alla cima e, in alcune specie, anche sopra l’orbita oculare. Alcuni si estendono anche nella cavità nasale!
Quando un piccolo picchio si schiude, le ossa ioidi sono ancora piuttosto corte e non arrivano molto oltre la base del cranio. Una grande lingua potrebbe essere d’intralcio quando i nidiacei e i piccoli di picchio vengono nutriti dai loro genitori, perché avvolgono il loro becco intorno a quello dei genitori mentre gli adulti rigurgitano il cibo nella loro bocca. Non ho una foto di questo, ma ne ho una di me che do da mangiare a un nidiaceo di flicker, così potete almeno avere un’idea di come funziona la bocca del giovane picchio.

A questo punto, l’apparato ioide non è completamente sviluppato, quando una lingua più lunga sarebbe comunque d’intralcio.

Come l’osso ioide cresce, il picchio può estendere la lingua sempre più lontano. Nei flicker, alla fine sarà in grado di sporgere MOLTO lontano!

Sinistra: La lingua di un picchio dalla lingua corta come un picchio muratore, a riposo e sporgente. A destra: La lingua di un picchio dalla lingua lunga come un flicker, a riposo e sporgente. Notate come le corna ramificate (in rosso) dello ioide siano molto più lunghe per permettere alla lingua di sporgere così tanto. Questo è tratto da un grande sito web di debunking dei gruppi anti-evoluzione, il TalkOrigins Archive, che ha la migliore spiegazione dell’apparato ioideo che abbia mai letto.

Dal Washington Department of Fish and Wildlife “Living with Wildlife”

La lingua di un picchio o di un colibrì è tanto corta e larga quanto lo è quando i muscoli laterali dell’idrostat sono rilassati e le corna delle ossa ioidi sono tirate fino in fondo nella guaina. Questo è il momento in cui la lingua si inserisce facilmente all’interno del becco chiuso, senza alcun rischio che l’uccello la morda.
Ecco alcune illustrazioni della superficie superiore delle lingue dei picchi (fino a dove l’apparato ioideo si ramifica) dalla monografia di F.A. Lucas del 1895, The Tongues of Woodpeckers, per il U.S. Department of Agriculture, Division of Ornithology and Mammalogy.

Le punte di molte lingue di uccelli hanno funzioni specializzate, rendendole ancora più complesse e affascinanti. I ricercatori di uno studio pubblicato su The Auk (Pascal Villard e Jacques Cuisin, How do woodpeckers extract grubs with their tongues? Uno studio sul picchio della Guadalupa nelle Antille francesi. The Auk 121(2):509-514. 2004) ha scoperto che “il picchio della Guadalupa non lancia le larve con la lingua, ma le afferra con la punta cornea della lingua, che è spinata e rivestita di saliva, e le tira fuori dai buchi.”
I flicker hanno una lingua appiccicosa con un barbiglio sulla punta – quando un flicker sonda i tunnel sotterranei di un formicaio, una dozzina o più di formiche possono aderire alla superficie ogni volta che l’uccello tira la lingua grazie alla viscosità. Ma i flicker non vivono solo di formiche. Quando uno sente un insetto nel legno di un albero, può martellare con il suo becco per fare un buco fino all’insetto, e non deve affatto allargare il buco – una volta che espone il gustoso boccone, può tirare indietro la testa e infilare solo la sottile linguetta per afferrare la larva e tirarla dentro. Senza quella lingua estrusiva, dovrebbe fare il buco significativamente più grande per poterlo sondare con il becco aperto come una pinza. La lingua gli permette di risparmiare tempo e di ottenere una percentuale più alta di cibo, dato che ogni minuto passato a scavare in un albero fornisce più opportunità per una situazione pericolosa che costringa il picchio a volare via senza il pasto. Non ho mai scattato una foto della lingua di un picchio completamente estesa, ma ne ho alcune con la lingua fuori almeno un po’:

Sfarfallamento del nord (rosso-alberato)

Picchio dal ventre rosso

Picchio pileato

Come birder, ogni volta che avevo un’occhiata momentanea alla lingua di un uccello, ero entusiasta. Ma è stato solo quando ho iniziato a fare foto che ho potuto ottenere più di una rapida occhiata. Alcune lingue sono meravigliosamente belle da vedere, soprattutto quando si capisce abbastanza del comportamento dell’uccello e della dieta per dare un senso a come si è evoluta la lingua di quella specie. Altre sembrano piuttosto semplici. Le oche canadesi hanno una lingua dall’aspetto umano, o, in realtà, una lingua simile a quella di un mammifero al pascolo, perché anche le oche sono pascolatrici.

Questa oca canadese disapprova i fotografi

Le dentellature sul loro becco le aiutano a strappare e tirare l’erba. Le oche non hanno denti, naturalmente, quindi non possono masticare il foraggio per rompere le pareti cellulari di silice delle erbe per renderle più digeribili, e come creature volanti, non possono trascinarsi dietro un pesante stomaco da mucca. Così le oche possono mangiare l’erba ma non sono efficienti nel digerirla, come può testimoniare il terreno scivoloso ovunque vicino a un’area di alimentazione delle oche. La loro lingua, come la nostra, aiuta semplicemente a portare il cibo dalle parti anteriori della bocca alla gola.

Si possono vedere le dentellature del becco su questa oca che si prepara. Questa foto servirebbe anche per discutere delle palpebre piumate, ma questo è per un altro post del blog.

Non ho avuto la fortuna di vedere o ottenere una foto della lingua di un’anatra, ma so che molte anatre hanno lingue straordinariamente bizzarre, utili per trattenere e inghiottire il cibo mentre filtrano l’acqua e le piccole particelle di fango.

L’enorme, bizzarra lingua nel mezzo è quella di una Alzavola Cannella! Quella complessa in alto a destra è quella di un Merganser dal petto rosso. Dalla monografia di Leon Gardner del 1925 citata sotto.

Per fortuna, ho almeno le illustrazioni di quelle grazie a una meravigliosa monografia sulle lingue degli uccelli che ho trovato in una vendita di libri a un incontro ornitologico. The Adaptive Modifications and the Taxonomic Value of the Tongue in Birds, di Leon Gardner dello United States Army Medical Corps, fu pubblicato come parte dei Proceedings of the United States Museum nel 1925, quando il governo degli Stati Uniti era sinceramente concentrato sulla scienza. Sono riuscito ad averne una copia, scartata dalla biblioteca dell’Università della British Columbia, ad un incontro dell’AOU negli anni ’90. Nell’introduzione Gardner scrive:

Come è noto la lingua è un organo eccezionalmente variabile nella classe degli Aves, come ci si può aspettare dal fatto che è così intimamente legata al problema più importante degli uccelli, quello di ottenere il cibo. Per questa funzione deve servire come una sonda o lancia (picchi e picchi), un setaccio (anatre), un tubo capillare (sunbirds e hummers), una spazzola (Trichoglossidae ), una raspa (avvoltoi, falchi, e gufi), come un organo spinato per trattenere la preda scivolosa (pinguini), come un dito (pappagalli e passeri), e forse come un organo tattile negli uccelli dal becco lungo, come i piovanelli, gli aironi e simili.

Molte delle differenze uniche tra le lingue degli uccelli hanno a che fare con adattamenti speciali della punta. I picchi, eccetto i sapsuckers, hanno un barbiglio irrigidito sulla punta. Gli uccelli che bevono il nettare tendono ad avere punte spazzolate per aumentare la quantità di nettare che possono prendere.
Le lingue dei colibrì tirano il fluido in due modi diversi. L’azione capillare, il fluido aspirato nelle scanalature lungo la stretta struttura della lingua, potenziata dal modo in cui la punta della lingua è divisa, allargata e spazzolata, è probabilmente la meno importante. Il semplice atto di lappare il fluido (così come il gulping!) ne porta probabilmente molto di più. Durante l’alimentazione, la lingua si estende e si contrae rapidamente, fino a 13 volte al secondo. E le due punte sono a forma di coppa per massimizzare la quantità di fluido in ogni sorso. Anche se alcune lingue di colibrì sono parzialmente arrotolate, un po’ come un microscopico mescolatore di caffè, il colibrì non “succhia” mai il fluido. L’incredibile video di Russ Thompson su YouTube mostra l’azione della lingua del colibrì così bene come non la vedrete mai.
I colibrì, come i colibrì, sono specializzati in fluidi, e la punta a spazzola della lingua permette loro di raccogliere più fluido ogni volta che la lingua sporge in un pozzo di linfa. Cape May Warblers si nutre anche di fluidi, visitando i fori di trapano sapsucker e anche a volte alimentatori per uccelli con gelatina o acqua di zucchero. E sicuramente, a differenza della maggior parte dei warblers, la loro lingua ha una punta a spazzola.

Sì! La mia lingua spazzolosa mi aiuta ad assorbire l’acqua zuccherata!

Quando sono diventato un riabilitatore di uccelli, ho avuto le mie prime opportunità di guardare attentamente nella bocca degli uccelli vivi. Quando davo da mangiare a ghiandaie blu e pettirossi, potevo vedere che la punta della loro lingua – quella che a noi sembra la superficie principale – ha la forma di una freccia, che le permette di riposare ordinatamente sul pavimento del becco inferiore. Quella punta poggia sull’idrostato muscolare – la lingua principale, che sembra un gambo muscolare radicato al pavimento della bocca. Quel gambo controlla la lingua per manipolare gli oggetti di cibo e poi, quando inghiotte un oggetto grande come un frutto, l’uccello può sollevare la parte posteriore allargata della punta a forma di freccia per aiutarla a tirare l’oggetto di cibo verso la parte posteriore della bocca e giù per il portello.

Ho preso le seguenti foto al Reifel Migratory Bird Sanctuary a Vancouver questo autunno, in una giornata fioca e piovosa, quindi le foto sono molto sgranate e povere, ma oh, bene. Potete vedere la punta della lingua “a punta di freccia”, e un po’ del “gambo” di supporto (la parte principale e muscolare della lingua) sotto. Le minuscole spine sulla superficie del tetto della bocca puntano verso l’interno, aiutando a mantenere la bacca o il granchio dal muoversi in avanti.

Qui si può vedere la punta piatta della lingua a “punta di freccia”. Dove si appoggia sulla lingua principale e muscolosa è un po’ oscuro ma visibile.

Vedi il tetto spinoso della bocca che impedisce al frutto di muoversi in avanti mentre il pettirosso lo lavora verso il basso.

Ora puoi vedere l’intera “punta di freccia”

Da questo angolo puoi vedere la lingua muscolare che sostiene la punta di freccia. La parte larga della punta della lingua, insieme alla base muscolare, spinge il frutto giù per la botola.

Continua a spingere!

Più giù per la botola!

Gnam!

Le ali di cera ingoiano la frutta nello stesso modo.

Puoi vedere il “gambo” di sostegno o la parte muscolare della lingua che sostiene la punta.

La stessa cosa da un’altra angolazione

Non tutti gli uccelli hanno bisogno di manipolare il loro cibo con una lingua, e per alcuni di loro, qualsiasi lingua normale sarebbe di intralcio. Le rondini e i succiacapre volano ad alta velocità nella maggior parte dei cibi, e il loro cibo va direttamente giù per la botola. Le rondini usano la loro lingua per manipolare i materiali del nido e, in alcuni casi, per mangiare altri oggetti, quindi anche se è un po’ ridotta, la loro lingua è ancora funzionale. Ma i succiacapre usano i loro piedi per raschiare un piccolo nido sul terreno, e non mangiano altro che insetti volanti. La loro lingua non è altro che un piccolo lembo vestigiale nella parte posteriore della bocca.

“Fred the education nighthawk” La sua lingua è solo un piccolo lembo che non si può vedere da questa angolazione.

Gli uccelli che ingurgitano pesci interi, come looni, aironi e pellicani, hanno bisogno della loro lingua per togliersi di mezzo mentre ingoiano.

La lingua è solo quel blob ispessito alla base della gola – il resto è tutta tasca!

La punta grigia della lingua e l’area rosa più carnosa con “corna” laterali è la parte anteriore della lingua, attaccata all’area più muscolare. I piccoli processi che possiamo vedere non sono legati allo ioide, ma sono semplicemente parte della complessa forma della lingua che gli permette di usare la lingua per manipolare i materiali di nidificazione e manipolare i pesci per ingoiarli di testa.

La maggior parte degli uccelli che riportano i pesci al nido per nutrire i loro piccoli usano le loro zampe per trasportare un pesce alla volta (come le aquile calve e i falchi pescatori), o mangiano prima i pesci e li rigurgitano ai loro piccoli (come gli aironi). Gli aironi possono rigurgitare una dozzina di pesci o più sul pavimento del nido per i loro piccoli da afferrare. Le sterne possono facilmente trasportare un piccolo pesce alla volta fino al nido. Di solito nidificano sul litorale abbastanza vicino a buone zone di pesca.
I puffin inseguono i pesci a molte miglia dal nido. Non rigurgitano il cibo e non possono gestire pesci molto grandi, quindi, al fine di fornire abbastanza cibo per i loro giovani, devono portare il maggior numero possibile di pesci alla volta. La cattura normale è di circa una dozzina di pesci per viaggio, ma il sito web di Audubon Project Puffin cita un record di pulcinella che trasporta 62 pesci in Gran Bretagna! (Vorrei avere una foto di una pulcinella di mare che trasporta pesci.)
È affascinante vedere le pulcinelle di mare volare con così tanti pesci, e ancora più emozionante rendersi conto che li hanno presi uno per uno. Come è possibile catturare un pesce quando ne hai già 5 o 10 nel becco? Le pulcinelle di mare hanno diversi importanti adattamenti della bocca per realizzare questa incredibile impresa. In primo luogo, la bocca morbida dove le mandibole superiori e inferiori si uniscono è estensibile, permettendo ai bordi del becco di essere paralleli anche quando si tiene un pesce. La capacità di tenere i bordi del becco paralleli e il forte gancio nella parte anteriore del becco impediscono al pesce di essere affettato o di cadere. Quando una pulcinella di mare cattura il primo pesce, tiene la sua lingua muscolare appositamente adattata e leggermente spinosa contro il tetto della bocca, che porta spine più lunghe rivolte all’indietro per tenere il pesce in posizione mentre cattura il secondo, e poi il terzo, e così via. Quella lingua muscolosa è proprio lo strumento giusto, lavorando con il becco specializzato e il tetto della bocca perfettamente designato.

La pulcinella di mare perfettamente designata!