задача про хамелеона

Языку хамелеона не страшен холод.
Ученые из Университета Южной Флориды изучили процесс питания шлемоносных хамелеонов.
Исследование пришлось проводить с помощью скоростной видеокамеры, ведь хамелеоны полностью
выбрасывают свой язык всего за 0,07 секунды. Увернуться от меткого «выстрела» практически
невозможно, всего за секунду хамелеоны могут поймать языком трех насекомых. Ученые решили
изменить условия охоты и опустили температуру в террариуме до 15 градусов. Известно, что
хамелеоны – холоднокровные рептилии, а значит, скорость их передвижений и работы мышц зависит
от температуры окружающей среды. Однако изменение температуры не сильно повлияло на скорость
ловли насекомых! Скорость выбрасывания языка осталась прежней, замедлилось только возвращение
языка
с
добычей
в
рот.
В результате проведенных экспериментов ученые сделали вывод – работа языка хамелеона
осуществляется не за счет мышечных волокон, а с помощью эластичной соединительной ткани,
которой не страшен холод. Язык распрямляется как пружина, механизм которой «взводится» с
помощью
мышц.
http://rocka.ru/raznoobrazie-reptilii/xameleony/yazyku-hameleona-ne-strashenholod.html
Шлемоносный хамелеон
Шлемоносный хамелеон (Chama-eleo hoehnelii) относится к числу высокогорных восточноафриканских хамелеонов. Продолжительность жизни 2—4 года, очень удобен для разведения и
существует в неволе в виде множества поколений. Размеры (до 25 см) и биотоп определяют
подвидовые различия этого диковинного, будто со вздернутым носом, хамелеона. Один подвид из
наиболее ярких — Ch.h.altaeelgonis — придерживается кустарников и подлеска на горе Элгон в
Уганде, где высотная отметка его местообитаний — 3000 м над уровнем моря.
Секреты охоты… или тайны языка!
В конце 50-х годов в одном из зарубежных журналов была опубликована статья, в которой
выдвигалось предположение о том, каким именно способом хамелеон удерживает добычу на кончике
языка. Была выдвинута так называемая теория «прилипания», согласно которой на кончике языка
хамелеона имеется некое клейкое вещество. Однако другие наблюдения за хамелеоном показали, что
если добыча несъедобна, хамелеон сразу же ее выталкивает из пасти языком. Сей факт доказал
несостоятельность этой точки зрения.
Но ближе всего к разгадке секрета подобрались ученые университета Северной Аризоны. Приведу
выдержку из интервью Джея Мейерса, - руководителя одной из исследовательских групп:
«Мы решили применить для исследования высокоскоростные видеокамеры и узнать в чем же дело.
Съемка производилась специальной высокоскоростной камерой (250 кадров в секунду). Она показала
что форма языка искажается за миллисекунды до удара. В конечности язык принимает форму
всасывающей печати около цели. Причем присутствует всасывание такой силы, что жертва
беспомощна сопротивляться, и втягивается обратным сокращением мышцы в пасть хамелеона.
Процесс первого этапа «стрельбы» до цели происходит по времени быстрее, чем вторая фаза
возврата в пасть. Это было потрясающее проявление контроля и скорости. Язык выглядит похожим
на бейсбольную перчатку, обхватывающим добычу, как шар».
«Это довольно шокирующее зрелище», - говорит Мейерс. «Вы не сможете увидеть подобное ни у
одной другой ящерицы! В действительности этот механизм похож на выстреливание шарика
пайнтбольным игровым автоматом. Это в тоже время и очень сложный процесс с участием хрящевой
кости, на которую язык возвращается назад с последующим расслаблением языковой мышцы. Это
уникальное явление для семейства ящериц, и, вероятно, позвоночных в целом. Мы видели ничего,
что бы напоминало это. Это явление неизвестно и в других частях животного царства».
Процесс охоты хамелеона проходит в несколько этапов:
 1. Поиск и выбор цели (жертвы). Хамелеон обладает изумительным зрительным аппаратом с
удивительными поисковыми и навигационными способностями. Его глазницы вращаются на
360 градусов, позволяя контролировать обстановку вокруг.
 2. Фиксация цели и определение расстояния. Что бы лучше зафиксировать свой прицел на
жертве, хамелеон выстраивает оба глазных яблока в одну линию вперед. Затем, когда хамелеон
готов нанести удар, мышцы в глубине гортани выталкивают язык на исходную позицию.
Именно в этот момент мы видим слегка высунутый язык за край пасти. Хамелеон как бы
выбирает наиболее удачную позицию языка для последующего мгновенного броска. Чтобы
защитить язык от возможного ущерба, он имеет систему зрительной фиксации цели и
определения расстояния на котором находится жертва. Редко когда язык хамелеона не
достигает своей цели!
 3. Выстрел в цель Когда добыча намечена и глазной аппарат определил расстояние до нее,
сокращаются сверхбыстрые мышцы и выбрасывают язык вперед с огромной скоростью.
Выбрасывается язык как правило на расстояние равное длине тела хамелеона. В момент удара
о цель кончик языка распластывается, как бы обхватывая и фиксируя ее тончайшими
наростами. После выброса языка хамелеон уже не может воздействовать на траекторию его
полета, так что если плохо прицелился – значит промахнулся!
 4. Возврат языка После выстрела языком хамелеон инстинктивно закрывает глаза и разводит
их в разные стороны что бы ненароком не причинить себе ущерб возвращающимся на языке
объектом. Скорость обратного движения с добычей уже значительно ниже. Если хамелеон
случайно поймал не съедобный или неприемлемый,
 по каким то причинам объект, он с легкостью выталкивает его языком наружу.

http://chamaeleon.ru
Задача по физике (на самом деле это называется биометрия - для тех, кто понимает, что это такое):
определить, какую силу развивают мышцы хамелеона, выбрасывающие язык за добычей
массу языка считать равной 1г. Чему равна максимальная скорость языка? Средняя скорость? Работа,
совершаемая при выбросе языка, средняя мощность? Все необходимые данные (приблизительно)
можно добыть из текстов.
Необходимые формулы:
F=ma S=at2/2 , А= FS
Биологические вопросы (на понимание логики эксперимента)
1. (3б)Какая гипотеза выдвигалась учеными для объяснения способа захвата насекомых языком
хамелеона?
Какие факты ей противоречили?
Какой эксперимент провели для проверки этой гипотезы? Что он показал?
2. (3б)Для чего хамелеона помещали в условия низкой температуры?
Какой известный биологический факт лежал в основе этого эксперимента?
Какую гипотезу опроверг эксперимент?
В каком тексте есть противоречие результатам этого эксперимента?