青蛙的舌头是怎么黏住猎物的？
首先，我们要知道青蛙的舌头和我们人类的舌头不太一样。它不是长在嘴巴最里面的，而是几乎从嘴巴的最前面开始，舌根相当靠前，而且舌头本身是两头加宽，中间相对收窄的。最关键的是，它的舌头是可以大幅度向前弹射出去的，这个速度非常快，快到我们肉眼都难以捕捉。
那么，黏液是怎么发挥作用的呢？
你想想看，青蛙的舌头表面并不是光秃秃的，而是布满了无数微小的突起，这些突起增加了舌头的接触面积。而在这舌头表面，尤其是舌尖部分，覆盖着一层非常粘稠的、富含蛋白质和水分的黏液。这层黏液可不是普通的口水，它有着非常特别的物理性质。
这里的关键在于，青蛙的黏液在不同的状态下，表现出来的“黏性”是不同的。当青蛙看到猎物，舌头还没伸出去的时候，黏液的粘度相对较低，这样舌头就能在嘴里灵活地移动，并且能快速地弹出。但一旦舌头接触到猎物，瞬间的力道和接触会改变黏液的特性。
这就像某些特殊材料一样，它在受力前是比较柔软的，一旦受到冲击或压力，就会变得异常坚固。青蛙的黏液也是如此。当舌头以极快的速度击中猎物时，猎物表面的纹理和水分，加上黏液本身的分子结构，会形成一种“粘滞性”极强的附着力。你可以想象一下，就像你用湿手去抓一把沙子，沙子会粘在你的手上一样，但青蛙的黏液要专业得多。
更厉害的是，这层黏液的配方也是个巧妙的设计。它含有大量的蛋白质和糖类，这些成分能够吸收空气中的水分，并与猎物表面的湿气结合，形成一种越来越粘稠的物质。猎物越是挣扎，与舌头的接触面积越大，黏液的粘滞力就越强，反而会将猎物更牢固地粘住。
而且，青蛙的舌头也不是简单地“粘”住，有时候还会起到一个“吸盘”的作用。舌尖的结构，加上黏液的粘性，能形成一种临时的真空效应，进一步增强了吸附力。
一旦猎物牢牢粘住，青蛙就会迅速地将舌头收回嘴里。这时，舌头后部的肌肉会协同工作，把猎物送入口腔。因为舌头的位置很靠前，整个过程非常迅速，猎物几乎没有逃脱的机会。
所以，总结一下，青蛙能黏住猎物，是靠着它那特制的、粘度随受力而变化的黏液，加上舌头表面的微小结构，以及快速弹射的机制共同作用的结果。这就像一个集速度、粘性和巧劲于一身的捕食系统，简单却又极其高效，让人不得不佩服大自然的鬼斧神工。
网友意见
说起青蛙捕食，你的脑海中一定会浮现出这样的场景：一只青蛙伸出长长的舌头，以迅雷不及掩耳之势，粘住在空中扑腾的苍蝇，然后快速收回口中。
哪怕没有亲眼看到过，但你应该很熟悉这个过程，因为这个场景被多次用来做成科普插画、小游戏、动画场景等等。当然，还有各种搞笑视频。
研究青蛙舌头的灵感，就来源于一则搞笑视频。
有一天，就职于佐治亚理工学院的生物物理学家Alexis C. Noel（以下简称诺埃尔）正在网上冲浪，刷到了这么一个视频：
这个视频很火，起码在2011年的时候是爆款，播放量在油管上达到了1300w。短短的26秒中，一只青蛙正在吐舌头攻击手机屏幕里的蚂蚁，想要吃掉它们……
一个想法在诺埃尔的脑海中一闪而过：青蛙是怎么迅速地用舌头粘住虫子的？她觉得这是一个值得研究的问题。
于是诺埃尔做的第一件事，就是跑到亚特兰大动物园，用高速摄影机拍下各种青蛙捕食虫子的视频。这个倒霉的虫子正是蟋蟀。
通过对视频进行分析，她发现，一只青蛙在0.07秒内就可以捉到一只蟋蟀。换句话说，如果你眨眼需要0.2秒，那么在你眨眼之间，它就可以捉3只蟋蟀了。
青蛙用来捕食的舌头不仅速度快，力量也大。在这短短的一瞬间里，舌头的加速度能达到重力加速度的12倍。也就是说，一只小小的蟋蟀在被青蛙舌头攻击到的一瞬间，就像被一元硬币砸到了。
蟋蟀重量也就0.7克左右，而一个硬币大约是5克，如果你是那只蟋蟀，你感受到的力相当于被几个两百斤的胖子压在身上。
大家一定很好奇，用手摸青蛙粘糊糊的舌头是什么感觉，诺埃尔也很好奇。于是，她用手去测试了一下，嗯，果然很粘。
具体什么感受，诺埃尔是这么说的：摸起来就像棉花糖或嚼过的口香糖。
青蛙的舌头粘不是因为舌头本身，而是因为舌头上粘液腺分泌的、像水凝胶一样粘附着的唾液。所以诺埃尔和同事从各种青蛙和蟾蜍的嘴中弄下来粘糊糊的唾液，作为实验样本进行测试。这些唾液的厚度是人类唾液的7倍，最厚达到了0.7mm。
为了进一步分析，诺埃尔从大学生物课上解剖过的青蛙嘴里，把舌头弄出来，然后一点点地用勺子慢慢地刮唾液。光是弄唾液这件事，就花了好几个小时……
然后把这些唾液放到椎板流变仪（一种测试液体粘度的仪器）上测试，结果显示这些粘液的粘度达到了70pa/s。你可能对这个数值不太敏感，换算一下，它代表着青蛙唾液粘度是人类的50000倍。是不是感觉很恐怖……
但其实，青蛙唾液只有在某种情况下才这么粘，其他时候粘度则不太高。为什么会这样？
因为这些唾液兼具了流体和固体的性质。你也许听过这么一个概念——非牛顿流体。简言之，流得越快，粘性就越低。对的，青蛙的口水也是非牛顿流体。
在青蛙吐出舌头，碰到蟋蟀的时候，唾液的粘性会降低100倍，然后口水会完全包裹住蟋蟀，进入其每一个缝隙。
当青蛙舌头开始往回拉的时候，相对而言，收回的速度比伸出去的速度慢了不少。这时候，粘液变得非常粘稠，蟋蟀就被完全粘在了舌头上。
这种感觉就像你在刷墙一样，如果刷墙的速度很快，会感觉很顺畅，但如果慢到一定程度，就会有一种粘糊糊的感觉。
问题来了，既然唾液这么粘，青蛙是怎么把它吞下去的呢？
答案是——用眼珠子来帮助吞咽。科学家用X光机观察青蛙的吞咽场景，发现当蟋蟀进入了青蛙口中，青蛙必须把蟋蟀松开。
这时候，青蛙的眼珠子会往回缩，通过眼部肌肉带动紧密相连的口腔肌肉，把食物推进去，来帮助吞咽。这就是青蛙用舌头捕食的秘密。
为什么要研究这么一个“无聊”的东西？
青蛙利用口水捕食，看起来是个很无聊的研究，不过说到这，就得提到诺埃尔的导师胡立德，他本身就是一个做无聊研究的教授，比如哺乳动物尿尿都是21秒……甚至他还得过搞笑诺贝尔奖。有人问他，搞这些研究不是浪费经费吗？他回应：我就是这个国家最浪费的科学家！当然也只是调侃而已。
回到青蛙捕食的问题，这个研究最有可能用到的地方就是研究出一种高速粘接的可逆胶水，即可以通过控制速度达到不同粘性的胶水，在需要粘东西的时候跟502胶一样，而在需要脱落的时候能马上失去粘性。
有的科学研究做出来就能发挥价值，叫应用科学；有的科学研究可能要十年甚至几十年后才能发挥价值，叫基础科学。研究青蛙的舌头属于后者，这也就是研究“无聊”科学的意义。
参考文献：
[1] Noel A C, Guo H Y, Mandica M, et al. Frogs use a viscoelastic tongue and non-Newtonian saliva to catch prey[J]. Journal of the Royal Society Interface, 2017, 14(127): 20160764.
[2] Hammerman DL. 1969The frog tongue: I. General development and histogenesis of filiform papillae and mucous glands in Rana catesbeiana. Acta Zool. 50, 11–23.
出品：科普中国
制作：苏澄宇
监制：中国科学院计算机网络信息中心
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