真正的水上漂功夫,看壁虎水上漫步

真正的水上漂功夫,看壁虎水上漫步

首页休闲益智水上漫步更新时间:2024-04-26

将水上漂功夫添加到敏捷壁虎的运动成绩列表中。

壁虎除了粘在光滑的墙壁上和树叶上摇摆之外,还能在水面上蹦蹦跳跳。根据《当代生物学》12月6日所描述的对高速视频片段的分析,通过用四个肢体拍打水以产生气泡并利用水的表面张力,爬行动物可以以接近它们在陆地上所能达到的速度行进。

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纽约洛克菲勒大学(Rockefeller University)和牛津大学(Oxford University)的生物物理学家茉莉妮•尼罗迪(Jasmine Nirody)说,在水上漫步者的世界里,壁虎占据了尴尬的中间地带。像水蹼这样的小昆虫利用水分子粘在一起产生的表面张力来保持漂浮。体型较大的动物,如罗勒蜥蜴,拍打水面,在它们的脚周围形成气穴,减少阻力,并保持蜥蜴大部分在水面上方。但是动物需要相当大的体型才能产生足够的力量来运用这种策略将自己从水中拉出来。

Nirody说:“壁虎在中间打盹”是明智之举。“他们根本不应该这么做。”然而,当她的同事、德国斯图加特的马克斯·普朗克智能系统研究所的阿迪安·朱苏菲在新加坡度假时,他发现小壁虎在水坑表面蹦蹦跳跳。

​回到实验室,研究小组拍摄了八只平尾壁虎(Hemidactylus platyurus)穿越一池水,然后放慢镜头,以便更近距离地看到这种行为。

研究人员发现,四条肢体都以一种不雅的、特别泼溅的前部爬行姿势拍打着水,而起伏的尾巴则增加了向前推进力。壁虎后腿仍然浸没,身体的前70%部分离开水面。因为水比空气更难移动,所以这种定位有助于壁虎在水中以每秒10.5倍体长,或接近一米的速度移动。它几乎和他们在陆地上移动的速度一样快,如果游泳完全淹没的话,它比预期的要快得多。

费城坦普尔大学(Temple University)的生物力学研究员托尼亚·谢(Tonia Hsieh)曾研究过罗勒蜥蜴的拍打行为,她说:“这些动物的奇妙之处在于,它们的确看起来像在水面上爬行。”

尽管壁虎用四条肢体而不是像蜥蜴那样用两条肢体来划水,但它们还是不能产生如此大的力量。尼罗迪算了,只够支撑30%的体重。当她往水中加入肥皂以降低表面张力时,壁虎移动的速度几乎跟不上。这表明,尽管表面张力不能像微小的昆虫那样支持壁虎,但它仍然能给壁虎额外的动力。排斥水的超疏水皮肤也有助于进一步减少阻力。

Nirody承认,壁虎可能不会真的在水上行走,比如说水上飞虫。“他们正在做一种混合模式的运动,结合了散步和游泳的技术。”有一天,她希望,壁虎的混合方法可以帮助研究人员创造出能够更有效地在水中行走的机器人。​

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