Шершавый язык кошки усеян жесткими, обращенными назад бугорками. Они помогают этим хищным животным лучше отделять мясо от костей и, конечно, умываться, выбирая из шерсти частицы грязи. Алексис Ноэль (Alexis Noel) и Дэвид Ху (David Hu) из Технологического института Джорджии изучили строение этих бугорков (авторы называют их cavo papillae) на микроскопическом уровне. Результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале PNAS.
Читай также: Создан переводчик с кошачьего "языка" на английский
В исследовании использовали посмертные образцы тканей языка, полученные у кошачьих шести видов: домашней кошки, рыси, пумы, снежного барса, льва и тигра. Рассматривая бугорки cavo papillae под микроскопом, ученые обнаружили, что их кончики несут полукруглые углубления, образуя полые незамкнутые структуры в форме латинской буквы U. Поверхностное натяжение легко удерживает в этой полости каплю слюнной жидкости и, как предположили ученые, помогает кошкам эффективнее очищать шерсть, "промывая" ее на нужную глубину.
Кошки это обожают: они проводят за чисткой до четверти активного времени и расходуют на это до трети вырабатываемой слюны. Скорее всего, такое "прополаскивание" шерсти при вылизывании может выполнять и еще одну, совершенно отдельную задачу — охлаждение. Съемка в инфракрасном диапазоне показала, что испарение слюны, оставленной при тщательном умывании кошки, позволяет снижать температуру ее поверхности на величину вплоть до 17 °С. Для них это исключительно важно, ведь, в отличие от нас, большая часть кожи кошачьих не содержит потовых желез, требуя находить другие подходы к регуляции температуры тела, особенно в жару.
Читай также: Ученые поняли, как пьют кошки
Кроме того, изучив вылизывающие движения домашних кошек при замедленном воспроизведении, Ноэль и Ху заметили, что язык при этом перемещается, выворачиваясь изнутри наружу (как если бы мы лизали шарик мороженого): такой способ позволяет жестким бугоркам ориентироваться перпендикулярно к основе и достигать максимальной глубины, очищая шерсть.
Авторы решили, что такой подход будет эффективен и в технике. Микроструктуры с U-образными кончиками подойдут, по их словам, "для сортировки, чистки и доставки жидкостей на поверхности из шерсти или гибких нитей". Демонстрируя такой подход, они смоделировали и получили на 3D-принтере модель "вдохновленной языком щетки для груминга" TIGR (Tongue-Inspired GRooming brush) из гибкого силикона. Несложные испытания показали, что такие расчески создавали меньше сопротивления при прохождении через волосы, чем обычные, и позволяли их очищать. Возможно, вскоре любители кошек будут вычесывать своих питомцев щетками, сделанными на манер их языков.
Напомним, ранее ученые выяснили, что кошки испытывают стресс, когда их гладят.