佛羅里達州南部大學的科學家發現了沙龍蜥和變色龍之間共享的一種高速舌頭發射機制，這一發現可能對未來的醫療和工業工具提供啟示。此次研究由南部大學的博士後研究員曾宇和綜合生物學教授史蒂芬·德班領導，提出了一個統一的模型，說明了這兩種遙遠動物如何實現其閃電般迅速的舌頭發射。
研究團隊在德班實驗室進行的視頻分析顯示，這兩類動物的舌頭發射速度可達每秒 16 英尺（約 4.88 米）。曾宇和德班指出，這一“彈道”結構由普通的組織、肌腱和骨骼構成，定義了這兩個系統，並可能很容易轉化為工程設備。
變色龍和沙龍蜥的生存環境截然不同。變色龍生活在較為溫暖的環境中，通常棲息於樹木或灌木叢中，而沙龍蜥則喜歡潮濕的棲息地，如落葉和洞穴。曾宇表示：“它們在野外從未相遇過。”然而，南部大學的團隊發現，這兩種動物進化出了驚人相似的系統來發射舌頭。
曾宇解釋道：“它們在身體上進化出了相同的結構來高速發射舌頭。”令人驚訝的是，它們使用的正是其他脊椎動物所擁有的普通組織、肌腱和骨骼。通過將這些物種並排放置，這項研究提供了首次全面比較，將它們的舌頭發射整合到一個單一的機械模型中。該機制的運作方式類似於彈弓，儲存能量後迅速釋放，以推動舌頭朝向獵物。
對於研究動物運動和生理學已有三十多年經驗的德班來說，這個項目擴展了他實驗室的研究重點，並加深了與工程學的聯繫。曾宇的加入，讓他們的研究視角延伸到動物如何在空氣中移動，以及這些動態如何能夠啟發技術發展。團隊強調，這種類似彈弓的機制可以放大或縮小，並用柔軟或靈活的材料重新創建。曾宇提到：“我們已經開始與工程師討論可能的生物醫學應用，例如可以清除血塊的裝置。在更大規模上，它可能啟發用於在難以到達的地方檢索物體的工具，比如倒塌的建築物，甚至在外太空抓取碎片。”
這一想法是利用研究中強調的簡單而堅固的組件來構建系統，這些系統能快速伸展、精確抓取並可靠回收。這些功能符合醫院、災難應對以及低重力環境中的需求。通過將其模型建立在數十年的運動數據之上，研究人員希望為工程師提供清晰的複製參數。沙龍蜥和變色龍之間的相似點表明，基礎物理學並不依賴於稀有或特殊的組織。
相反，相同的日常生物材料被安排用以儲存能量並以受控的高功率脈衝釋放出來。作者建議，這種簡單性可能轉化為更易於製造和維護的設備，同時提供速度和精確度。
接下來，曾宇和德班計劃擴展他們的研究至運動的第二部分，即舌頭發射後的快速、精確回收。了解動物如何減速並收回舌頭，將進一步塑造可部署工具的設計，這些工具必須能夠在不損壞或失去控制的情況下回到起始位置。這種方法反映了對“生物啟發”的廣泛轉變，研究人員將其定義為從生物體中找到解決方案來開發新型材料、設備或結構。
德班表示：“能夠有一個關於這些驚人舌頭的統一故事，以及潛在的工程應用，讓人感到欣慰，經過多年專注於這些動物的生物學後，現在我們正在學習如何將這些解決方案適應於我們。”該研究已於 9 月 8 日的《當代生物學》上發佈。
