Raffiniertes Prinzip: Die Zungen unserer Hauskatzen können nicht nur hervorragend Haare entwirren – sondern auch Speichel verteilen. Denn spezielle Papillen auf der Katzenzunge verfügen über Hohlräume an der Spitze, die Flüssigkeit aus dem Mund aufnehmen und beim Lecken im Fell verteilen. Dank ihrer speziellen Struktur dringen sie dabei sogar bis auf die Haut vor. Dort sorgen sie für einen nützlichen Kühleffekt, wie Forscher berichten.
Was tun Hauskatzen am liebsten? An erster Stelle steht ganz klar das Schlafen, mit dem die Samtpfoten im Schnitt 14 Stunden pro Tag verbringen – doch gleich darauf folgt die Fellpflege. Immerhin ein Viertel ihrer wachen Zeit nutzen Katzen, um sich gründlich zu putzen und ihr Fell von Schmutz und hartnäckigen Knoten zu befreien. Das wichtigste Werkzeug ist dabei ihre Zunge. Studien zeigen, dass die Katzenzunge unter anderem dank beweglicher Häkchen auf ihrer Oberfläche besonders effektiv funktioniert: Diese drehen sich je nach Bedarf so, dass Haare optimal entwirrt oder Dreck auf der Zunge leicht entfernt werden kann.
U-förmige Hohlräume
Alexis Noel vom Georgia Institute of Technology und ihre Kollegen haben nun ein weiteres Konstruktionsgeheimnis der Katzenzunge gelüftet. Wie auch bei uns Menschen ist die Zunge von Katzen mit zahlreichen Erhebungen, sogenannten Papillen, übersät. Für ihre Studie widmeten sich die Wissenschaftler einer speziellen Gruppe dieser Erhebungen: den sogenannten Fadenpapillen. Wie unterstützen diese scharfen, aus Keratin bestehenden Strukturen die Fellpflege der Tiere?
Um das herauszufinden, schauten sich Noel und ihr Team die Zungen von sechs unterschiedlichen Katzenarten an – von unserer Hauskatze über den Schneeleoparden bis hin zum Löwen. Dabei zeigte sich, dass die Fadenpapillen bei all diesen Katzen eine Besonderheit aufweisen: Sie verfügen an ihrer Spitze über eine U-förmige Ausbuchtung.
Von der Zunge auf die Haut
Highspeed-Aufnahmen offenbarten, dass diese Hohlräume für den Speicheltransport zuständig sind. Sie nehmen demnach Flüssigkeit aus dem Mund auf und geben diese beim Fellecken wieder frei. Bei der Hauskatze fängt jede Papille dabei pro Durchgang bis zu 0,014 Mikroliter Speichel auf. Das entspricht rund 4,1 Mikrolitern für alle 290 Papillen zusammen und ist in etwa so viel wie der Zehntel eines Tropfens, der aus einer typischen Pipette kommt.
Insgesamt beherbergen die Hohlräume an der Spitze der Fadenpapillen zwar nur fünf Prozent der gesamten Flüssigkeit auf der Zungenoberfläche. Doch diese Flüssigkeit ist dafür umso bedeutsamer, wie die Forscher betonen. Die scharfen Fadenpapillen sind im Gegensatz zum Rest der Zunge nämlich dazu in der Lage, tief ins Fell vorzudringen und sogar die Haut zu erreichen. Und der Speichel, den sie dorthin mitbringen, sorgt für einen wichtigen Kühleffekt.
Wichtiger Kühleffekt
Weil Katzen wie Hunde kaum schwitzen können, müssen sie ihrem Körper durch andere Maßnahmen Abkühlung verschaffen, wenn es zu warm wird – das Belecken von Fell und Haut gehört zu einer dieser Strategien. Die Berechnungen der Forscher zeigten: Der von den Fadenpapillen auf die Haut transportierte Speichel kann für 25 Prozent der Kühlung sorgen, den die samtpfotigen Jäger für die Regulierung ihrer Körpertemperatur benötigen.
Diese raffinierte Struktur der Zungenpapillen könnte Noel und ihren Kollegen zufolge als Vorbild für neuartige Materialien und Oberflächen dienen, die zum Beispiel in Haarbürsten zum Einsatz kommen könnten. Auch Katzenbesitzer würden von einer solchen von der Natur inspirierten Bürste profitieren. So könnten mithilfe einer der Katzenzunge ähnlichen Bürste beispielsweise Reinigungslotionen oder medizinische Wirkstoffe leichter auf die Haut der Stubentiger aufgebracht werden. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; doi: 10.1073/pnas.1809544115)
(PNAS, 20.11.2018 – DAL)
