Rap van tong
Onderzoekers vinden katapult in kameleonbek

- Zoom
- kameleon2
Anders dan de meeste mensen denken, heeft de kameleon geen roltong. Nederlandse biologen hebben ontdekt wat wél: een zeer ongewoon soort katapulttong, nog nooit eerder gezien in de natuur.
Als de kameleon zijn tong uitsteekt, hoed je dan maar. Het dier schiet zijn tong naar buiten met een versnelling van een schietstoel - maal tweeënhalf. In een tiende seconde tijd overbrugt de tong een afstand van anderhalf maal zijn lichaamslengte. Voordat de prooi van de kameleon doorheeft wat hem overkomt, zit hij al vastgehecht aan de rapste tong van de natuur.
Voor die prestatie is meer kracht nodig dan je met spieren kunt opwekken: tot 3000 Watt per kilo spierweefsel. Onderzoekers van de Universiteit Leiden en Wageningen Universiteit berekenden dat al enkele jaren geleden, maar zien hun inspanning deze week bekroond met een overzichtspublicatie in het gezaghebbende vakblad Science.
Jurriaan de Groot en collega’s onderzochten de wondertong van de kameleon met hogesnelheidscamera’s, röntgenapparatuur en gewoon door kameleontongen uit elkaar te halen. “Al bijna twee eeuwen lang vragen onderzoekers zich af hoe die tong werkt. Er is wel geopperd dat het beest zijn tong snel volpompt met bloed, of dat hij een roltong heeft, net als zo’n feestfluitje. Allemaal onzin,” zegt De Groot, die inmiddels revalidatieonderzoek doet bij het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC).
Samen met zijn collega Johan van Leeuwen van Wageningen Universiteit ontdekte De Groot dat de kameleon zijn tong afvuurt volgens een nieuw, nog niet eerder ontdekt principe. “We hebben een geheel nieuwe manier ontdekt van energie opslaan en vrijmaken in de kleine ruimte van de bek van zo’n dier,” zegt De Groot.
De tong van de kameleon bestaat uit tien ‘sokken’, die rond een botje zitten, eigenlijk een stukje kraakbeen. Als de kameleon een lekker hapje in het oog krijgt, knijpt hij met zijn tong hard in het tongbeen, waardoor de tong onder spanning komt te staan als een breed elastiek rond een dikke tapijtrol. Vervolgens duwt de kameleon het voorste stuk ‘elastiek’ van het tongbot af. Dat schiet weg, trekt de rest mee, zodat er een versnelling plaatsvindt. Resultaat is dat het hele sokkenpakket van het bot afschiet. “Het is eigenlijk hetzelfde idee als een nat zeepje dat wegschiet uit je hand als je erin knijpt,” zegt De Groot. “Alleen dan is het je hand die wegschiet.”
De sokken schuiven daarna uit als een telescoop, waardoor de tong zijn extreme lengte bereikt. Is de prooi eenmaal gevangen, dan trekt de kameleon de sokken weer één voor één terug over zijn tongbot. De tong is dan weer klaar voor de volgende lancering.
De kameleon is niet het enige dier dat van katapulttechniek gebruikmaakt. Zo springt het spuugbeestje – een klein groen insectje dat in tuinen leeft - in recordtempo weg door zijn pootjes aan te spannen en los te laten schieten, net als een springveer. Maar een katapult met elastische sokken die rond een botje zitten, dat is nieuw.
Gelovige Christenen zijn zó onder de indruk van de ballistische tong van de kameleon, dat ze het dier prompt bestempelen tot een voorbeeld van goddelijk ingrijpen. Het kan haast niet anders, of een hemelse ‘ontwerper’ heeft de tong van tevoren zo uitgedacht, schrijft een zekere Brad Harrup op de website van het evangelische uitgeefconcern Apologetics Press. “Er moet toch zeker een punt zijn waarop weldenkende mensen moeten toegeven dat zulke complexiteit een intelligente Ontwerper vereist!”
De Groot waagt dat toch te betwijfelen. “Ik moet zeggen dat ik me ook de vraag heb gesteld hoe zo’n sokkensysteem heeft kunnen ontstaan. Daarvoor zijn verschillende manieren. Reptielen gebruiken allemaal dezelfde spier om de tong ten opzichte van hun tongbeentje te verschuiven. Blijkbaar is er tijdens de evolutie van de kameleon een moment geweest waarop de tong loskwam van het beentje. Maar als de krachten groter worden, kunnen de weefsels gaan splijten. Geleidelijk zal zo'n dier dan een ingewikkeldere tongstructuur krijgen, met meer sokken.”
Het is niet voor het eerst dat wetenschappers zich verbazen over de kameleon. Vooral het vermogen van het dier om van kleur te veranderen en zijn ogen afzonderlijk van elkaar te bewegen, konden rekenen op veel aandacht. Belgische onderzoekers onthulden vorig jaar nóg iets bijzonders. De punt van een kameleontong blijkt namelijk een soort mechanische zuignap, die het dier razendsnel vacuüm kan trekken. Zo zuigt de kameleon zijn prooi vast aan het puntje van zijn tong.
Over industriële toepassingen wordt nog druk nagedacht, onder meer in Van Leeuwens recent opgerichte 'Expertisecentrum Biomechanica'. Misschien kan de tongkatapult ooit aan de basis staan van nieuwe robots of machines. “Ik heb wel eens met iemand gemijmerd over een toepassing in drilboorsystemen,” zegt De Groot. “Je kunt aan allerlei dingen denken.”
Maarten Keulemans
Ulrike Muller en Sander Kranenbarg: Power at the tip of the tongue. In: Science, Vol. 428 (2004)