Morphologic effects of filiform papilla root on the lingual mechanical functions of Chinese yellow cattle / Efectos morfológicos de las raíces de las papilas filiformes sobre la función mecánica lingual del ganado amarillo chino

ABSTRACT

The morphology of filiform papilla root in the tongue of Chinese yellow cattle were studied by scanning electron microscopy, and several geometric models were established to analyze the possible effects of such structures on lingual mechanical functions. Conical and tongue-like filiform papillae were detected in different locations on the lingual surface, along with six types of root structures. A lingual groove surrounded the papillae in five of these structures. To date, such grooves have not been discussed in studies on bovine lingual morphology, and those distributed on the dorsal surface of the lingual apex can limit the motion ranges of filiform papillae. Two secondary papillae emerged from a groove on the dorsal surface of the lingual apex's caudal half; these papillae can protect a filiform papilla root from damage. The grooves and the flat orientation of such papillae on the dorsal surface of the lingual body can reduce energy expenditure during forage transportation. A lingual rib that can strengthen the filiform papilla root emerged from a groove on the dorsal surface of the rostral half of the lingual body. On the dorsal surface of the lingual body's caudal half, all filiform papillae emerged from a groove to form low lingual walls that can protect the roots from being crushed by forage. High lingual walls were generated on the lateral surface of the lingual apex; these walls enable filiform papillae to adapt to harsh food environments effectively. The root structures on the lingual body's lateral surface were adequately simple and did not exhibit lingual grooves; thus, hydraulic resistance may decrease during mastication. Diverse root structures can optimize the lingual mechanical functions and improve self-protection capability in combination with the appearance and distributions of these papillae. All the aforementioned features may be the result of environmental adaption and cattle evolution.

RESUMEN

La morfología de las papilas filiformes ubicadas en la raíz lingual del ganado amarillo chino fue estudiada mediante microscopía electrónica de barrido, estableciendo varios modelos geométricos para analizar los posibles efectos de estas estructuras sobre las funciones mecánicas linguales. Se detectaron papilas filiformes cónicas en diversas localizaciones de la superficie lingual, junto con seis tipos de estructuras en la raíz de la misma. Un surco lingual rodeado de las papilas se observó en cinco de estas estructuras. Hasta la fecha, dichos surcos no se han discutido en los estudios sobre la morfología lingual bovina, y aquellas distribuidas en la superficie dorsal de la cúspide lingual pueden limitar los rangos de movimientos en las papilas filiformes. Dos papilas secundarias surgieron de una ranura en la superficie dorsal de la mitad caudal de la cúspide lingual; estas papilas pueden proteger de los daños a una papila filiforme. Las ranuras y la orientación plana de tales papilas en la superficie dorsal del cuerpo lingual pueden reducir el gasto de energía durante el transporte de forraje. Un nervio lingual que puede fortalecer la raíz y las papilas filiformes se observó en una de las ranuras en la superficie dorsal, de la mitad rostral del cuerpo lingual. En la superficie dorsal de la mitad caudal del cuerpo lingual, todas las papilas filiformes generaron una ranura para formar un tipo de paredes linguales que pueden proteger las raíces. Las paredes linguales altas se generaron en la superficie lateral del ápice lingual; estas paredes permiten que las papilas filiformes se adapten a entornos inhóspitos de alimentos. Las estructuras de la raíz en la superficie lateral del cuerpo lingual fueron simples y no mostraron surcos linguales, lo que puede disminuir la resistencia hidráulica durante la masticación. Diversas estructuras de la raíz pueden optimizar las funciones mecánicas linguales y mejorar la capacidad de autoprotección en combinación con el aspecto y las distribuciones de estas papilas. Todas las características antes mencionadas pueden ser el resultado de la adaptación ambiental y la evolución de ganado.