Бежать по воде? Конечно. Без проблем.
Ключевые выводы
- Ученые анализируют, как гекконы делают то, чего они не должны делать… ходят (точнее, бегают как черти) по воде.
- Они могут мчаться по воде почти так же быстро, как по суше.
- Их метод может показаться сумасшедшим… но он работает. И люди потенциально могут делать то же самое.
Гекконы, Hemidactylus platyurus, - очаровательные ящерицы, которые, кажется, всегда придумывают уникальные способы делать почти невозможные вещи. Вещи, которые мы хотели бы сделать. А как насчет уникальных микроскопических крючковатых волосков, которые они развили на подушечках лап, которые позволяют им карабкаться по стенам? Вот еще: гекконы могут бегать по поверхности воды. Они слишком велики, чтобы сделать это, и тем не менее… сейчас ученые изучают этот уникальный талант в надежде, что мы снова сможем чему-то научиться у этих крутых тварей, возможно, для использования в робототехнике.
Что тут удивительного
Есть и другие животные, которые могут бегать по поверхности воды. Крошечные водомерки используют то, как натяжение воды заставляет молекулы слипаться, чтобы не утонуть. Более крупные родственники гекконов, ящерицы-василиски, тоже делают то же самое, хотя бы частично удерживаясь над линией воды, создавая воздушные карманы вокруг своих ног, чтобы на них можно было наступать, уменьшая сопротивление при движении в воде. Но необходимо соблюдать баланс: для создания таких воздушных карманов требуется много энергии, поэтому животное должно быть достаточно большим, чтобы его производить. Но гекконы не подходят для этого подвига. Биофизик Жасмин Нироди рассказывает Science News: «Гекконы падают прямо посередине. Они вообще не должны быть в состоянии сделать это». Изучив эту загадку, она теперь может объяснить, как им это сходит с рук, как она это делает в исследовании, только что опубликованном в журнале Current Biology.
Раствор геккона
Нироди и ее коллега Ардиан Джусуфи засняли восемь плоскохвостых домашних гекконов, пересекающих резервуары с водой, и сняли их на видео, которое можно было замедлить, чтобы точно увидеть, что происходит.
Гекконы, как оказалось, выполняют что-то вроде небрежного ползания пловцов, хлопая по воде всеми четырьмя лапами и покачивая хвостами из стороны в сторону. Пощечины создают воздушные карманы, которые позволяют около 70% их тел оставаться над водой, избавляя их от необходимости толкать все свое тело через сопротивляющуюся воду. По-видимому, в этом им также помогает элемент поверхностного натяжения, поскольку, когда Нироди добавлял средство для мытья посуды в их воду, гекконы заметно замедлялись.(Мыло снижает поверхностное натяжение.)
Движение хвоста геккона толкает оставшиеся 30% их тела вперед в воде. Их супергидрофобная кожа делает это еще проще, уменьшая сопротивление.
Хаотично выглядящая система гекконов удивительно эффективна, позволяя ящерицам перемещаться почти на метр в секунду - это примерно 10,5 длин тела в секунду. Это примерно так же быстро, как они могут бегать по суше.
Последняя сверхспособность геккона раскрыта
YouTube
Получите еще один балл за биомимикрию
Животные развили некоторые удивительные приспособления к окружающей среде, которые можно было бы считать гениальными, если бы они были разработаны сознательно. Биомимикрия - одна из самых захватывающих и более понятных для нас, неспециалистов, областей научных исследований. Это привело, например, к липучке из растительных боров, протезам, вдохновленным осьминогом, сверхскоростному поезду в форме зимородка, ветряным турбинам на основе бугорчатых плавников горбатых китов и многому другому.
Гекконы не только очаровательно причудливы - верно, GEICO? - но также полны крутых черт, которые заставляют их нестись по переднему краю науки.