تتمتع معظم الثعابين بحاسة شم ممتازة، وذلك جزئيًا للتعويض عن ضعف البصر وضعف السمع، وتقوم الثعابين بأفضل ما لديها، ليس باستعمال أنوفها التقليدية (على الرغم من أنها تشم من خلال فتحات أنفها أيضًا)، ولكن مع وجود زوج من الأعضاء على سقف أفواهها يُدعى جاكوبسون أو العضو الأنفي.
للشم من خلال أفواهها، تعتمد الثعابين على نفض الغبار عن اللسان ولديهم أنف منتظم، والفكرة هي أنهم يشمون شيئًا ما بأنوفهم، وإذا كان ذلك مثيرًا للاهتمام بالنسبة لهم، فسيؤدي ذلك إلى سلوك تحريك اللسان، وقد تم تكييف ألسنتهم خصيصًا للبقاء على أثر تلك الرائحة المثيرة للاهتمام، والأفاعي والسحالي لها ألسنة متشعبة، بعضها أكثر تطرفا من البعض الآخر، وعندما ينقرون بألسنتهم، فإن كل زوج من الشوكات على "الشوكة" يلتقط المواد الكيميائية الرائحة إما من الهواء أو من الأرض.
عندما تسحب الثعابين لسانها مرة أخرى إلى أفواهها، فإن جزيئات الرائحة تلك تشق طريقها بطريقة ما إلى الأعضاء الكائمية الأنفية، أو "الأنف داخل الأنف"، وتقع الأعضاء الأنفيّة الشبيهة بالبصلة فوق سقف الفم وتفتح في الفم من خلال زوج من الثقوب الصغيرة في الحنك، وفي السحالي والثعابين، تفتح هذه الأعضاء في الفم فقط ويتم فصلها تمامًا عن تجويف الأنف وهي الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تصل إليها جزيئات الرائحة.
وفي عام 1920، اقترح العلماء أن تقوم الثعابين بإدخال كل من "سنين" لسانها المتشعب في كل من الثقوب الموجودة في سقف الفم، وإن العلماء يعرفون الآن أن الأمر ليس كذلك، ومع ذلك، تنتقل جزيئات الرائحة بطريقة ما إلى تلك الثقوب.
وإذا كانت هناك طريقة لا تختلط بها هاتان النقطتان [السنون] ويتم توصيلهما إلى ثقوب منفصلة وفصل أعضاء فوميرونازية، فيمكن أن يقول [الثعبان] أن المادة الكيميائية أقوى على اليمين، فعلى سبيل المثال إن رائحة ستيريو تساعد المفترس على البقاء على درب الفريسة.
ويجب على دماغ الثعبان معالجة هذه المعلومات بسرعة كبيرة من أجل البقاء ساخنًا على ذيل الفريسة، وعندما يتحرك الثعبان، فإنه عادة ما ينقر لسانه مرة واحدة في الثانية، إن لم يكن أسرع في بعض الحالات، وبحلول الوقت الذي تلتقط فيه المواد الكيميائية وتنقلها، يكون لدى [الدماغ] جزء من الثانية لتفسيرها.
وهذا لا يمنح العشاء الكثير من الوقت للابتعاد، فيعتقد الكثير من الناس أن لسان الثعبان المتشعب مخيف، وفي كثير من الأحيان، يلوح الثعبان حوله بسرعة، ثم يسحبه وكانت النظريات التي تشرح ألسنة الثعابين المتشعبة موجودة منذ آلاف السنين فقد استنتج أرسطو أنه يمنح الثعابين "متعة مضاعفة من الذواقة، حيث يتضاعف إحساسهم بالذوق".
اعتقد عالم الفلك الإيطالي جيوفاني هوديرنا أن ألسنة الثعابين تستخدم لتنظيف الأوساخ من أنوفها وادعى بعض الكتاب في القرن السابع عشر أنهم شاهدوا الثعابين وهي تصطاد الذباب أو الحيوانات الأخرى بين أشواك ألسنتهم، مستخدمة إياها كملقط كما إنها أسطورة شائعة حتى اليوم أن الثعابين يمكن أن تلدغك بألسنتها لكن أيا من هذه الفرضيات غير محتمل.
تستخدمها معظم الحيوانات ذات الألسنة للتذوق أو لتنظيف نفسها أو للآخرين أو للقبض على فريستها أو التلاعب بها وقلة، بما في ذلك البشر، يستخدمونها أيضًا لإصدار الأصوات ولا تستخدم الأفاعي ألسنتها في أي من هذه الأشياء وعلى مدار العشرين عامًا الماضية، عمل العلماء على فهم وظيفة ألسنة الثعابين و "الشم" هو أقرب وصف لما تفعله الثعابين بألسنتها.
ألسنة تفوح منها رائحة:
تستخدم الثعابين ألسنتها لتجميع المواد الكيميائية من الهواء أو الأرض ولا يحتوي اللسان على مستقبلات لـ لتذوق والشم، بدلا من ذلك، هذه المستقبلات الموجودة في سقف الفم بمجرد دخول عضو جاكوبسون، تثير المواد الكيميائية المختلفة إشارات كهربائية مختلفة يتم نقلها إلى الدماغ.
كان يعتقد ذات مرة أن اللسان ينقل المواد الكيميائية مباشرة إلى عضو جاكوبسون، لأن كلا من العضو والمسارات التي تؤدي إليه متزاوجة تمامًا مثل أطراف اللسان، لكن أفلام الأشعة السينية كشفت أن اللسان لا يتحرك داخل الفم المغلق، إنه ببساطة يرسب المواد الكيميائية التي جمعها على منصات على أرضية الفم مع إغلاق الفم.
ومن المرجح أن هذه الوسادات تنقل الجزيئات المأخوذة إلى مدخل عضو جاكوبسون عندما ترتفع أرضية الفم لتلامس السقف بعد نقرة اللسان وتم تعزيز الحجة، لذلك نجد أن السحالي الأخرى تفتقر إلى ألسنة متشعبة للغاية ولكنها لا تزال تنقل المواد الكيميائية إلى أعضائها الكائمية.
الشم ثلاثي الأبعاد:
نظرًا لأنه متشعب، يمكن لسان الثعبان جمع معلومات كيميائية من مكانين مختلفين في وقت واحد، وإن كانت الأماكن قريبة جدًا من بعضها وفقًا للمعايير البشرية وعندما تباعد الثعابين أطراف ألسنتها عن بعضها البعض، يمكن أن تكون المسافة ضعف عرض رأسها وهذا مهم لأنه يسمح لهم باكتشاف التدرجات الكيميائية في البيئة، مما يمنحهم إحساسًا بالاتجاه بمعنى آخر، تستخدم الثعابين ألسنتها المتشعبة لمساعدتها على الشم في ثلاثة أبعاد وتستخدم البوم آذانها غير المتماثلة بهذه الطريقة لاكتشاف الصوت في ثلاثة أبعاد.
وتستخدم الثعابين والبوم دوائر عصبية متشابهة لمقارنة قوة الإشارة المرسلة من كل جانب من الجسم وتحديد الاتجاه الذي تأتي منه الرائحة أو الصوت ويفعل البشر ذلك بسمعهم أيضًا، لكن ليس بنفس الفعالية.
وهذا يجعل من الممكن للثعابين أن تتبع المسارات التي خلفتها فرائسها أو زملائها المحتملين، وفي ثلاثينيات القرن الماضي، قبل أن تكون الإرشادات المتعلقة بالاستخدام الأخلاقي للحيوانات في البحث صارمة، قام عالم الأحياء الألماني هيرمان كهمان بإزالة الجزء المتشعب من ألسنة الثعابين بشكل تجريبي ووجد أنه لا يزال بإمكانهم الاستجابة للروائح، لكنهم فقدوا قدرتها على المتابعة وآثار الرائحة وتم تنقيح هذه النتائج وتأكيدها خلال السبعينيات.
استنشاق الجنس:
في الثمانينيات من القرن الماضي، شاهد عالم أحياء الأفاعي نيل فورد بجامعة تكساس فى تايلر كيف استخدم ذكور الثعابين ألسنتهم عندما كانوا يتتبعون مسارات فرمون تركتها الإناث وراءها، ووجد أنه إذا سقطت كلتا طرفي لسان الأفعى الذكور ضمن عرض الممر، فإن الأفعى تستمر في الانزلاق إلى الأمام مباشرة، ومع ذلك، عندما سقط طرف أو آخر خارج حافة الممر، أدار الثعبان رأسه بعيدًا عن ذلك الطرف وعاد باتجاه مسار الفرمون، وتبعه جسده.
وفي الواقع أن إتباع هذه القاعدة البسيطة سمح للثعابين بأداء سلوك تتبع المسار الذي كان دقيقًا وموجهًا فإذا لامست طرفي اللسان الأرض خارج الممر، سيتوقف الذكر ويهز رأسه ذهابًا وإيابًا، ونقر لسانه، حتى ينقل الممر.
ووجد عالم بيئة الأفعى تشاك سميث من كلية وفورد دليلاً على أن ذكور كوبر هيدس لديهم ألسنة أطول وأكثر تشعبًا من الإناث مما يعزز من قدرتهم على العثور على رفقاء، وعلى الرغم من أن ازدواج الشكل الجنسي حيث يكون أحد الجنسين مختلفًا بشكل ملحوظ عن الآخر ونادر الحدوث في الثعابين، ومن المحتمل أن تكون الاختلافات في حجم اللسان موجودة في الأنواع الأخرى أيضًا.
من المحتمل أيضًا أن تكون الرائحة الزائدة مفيدة جدًا للثعابين التي تتعقب الفريسة، بما في ذلك الحيوانات المفترسة التي تجلس وتنتظر مثل الأفاعي، التي طورت مكونات سموم كريهة الرائحة ولكنها غير سامة لمساعدتها على نقل فريستها التي تعرضت للعض والسموم.
عند تتبع أثر الرائحة، تلمس الثعابين أطراف لسانها على الأرض لالتقاط المعلومات الكيميائية الموجودة هناك ولكن الثعابين يمكنها أيضًا استخدام نوع مختلف من نفض الغبار لأخذ عينات من المواد الكيميائية المحمولة في الهواء.
غالبًا ما تلوح الأفاعي بألسنتها في الهواء دون ملامستها لأي شيء ويخلق اللسان دوامات هوائية، مثل تلك المتكونة في الماء خلف القارب وتنجرف هذه الدوامات بعيدًا عن القارب أثناء تشكلها، ووجد العلماء أن الدوامات التي تنشأ في الهواء عن طريق ألسنة الأفاعي لها خاصية خاصة فهي لا تنجرف بعيدًا بل تبقى بالقرب من اللسان، حيث يمكن أخذ عينات منها بشكل متكرر مثل أطراف اللسان والجزء من كل دوامة حيث تكون سرعة الهواء هي الأعلى.
ونقرات اللسان المتذبذبة هي فريدة من نوعها للثعابين كما إنها تسمح للثعابين بأخذ عينات من الهواء أكبر بمقدار 100 مرة من الامتداد النازل البسيط للسان ثم ينقل اللسان هذه الجزيئات إلى عضو جاكوبسون عبر أرضية الفم وتشير الدلائل إلى أن ذكور الافاعي يمكنها أيضًا العثور على الإناث ومتابعتها باستخدام نقرات اللسان المتذبذبة للكشف عن الفيرومونات المحمولة جواً، على الرغم من أن تفاصيل كيفية تحديد الاتجاه باستخدام هذه الروائح المشتتة والعابرة لا تزال غير مفهومة جيدًا.
