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原标题:壁虎结合表面张力和脚拍 以保持在水面之上

浏览次数:192 时间:2019-10-01

Nirody表示,即使知道壁虎“身怀绝技”,研究人员仍然对它们在水面上飞奔的速度感到非常惊讶。“它们结合多种方式完成这一壮举很了不起。”她说。

“较大的动物不能使用表面张力,所以它们最终会推动并拍打表面,如果你做得足够硬,就会产生力量,”Full说。

壁虎在水面奔跑速度可达每秒1米!

Full是一篇论文的高级作者,本文将于本周出版的“当代生物学”杂志中描述壁虎用于在水面上滑行的四种不同策略。第一作者,牛津大学和洛克菲勒大学的生物物理学家Jasmine Nirody与Judy Jinn一起进行了大部分研究,他们都是博士。伯克利的学生。

该研究合作者、德国马普学会智能系统研究所生物物理学家Ardian Jusufi在柬埔寨的丛林中工作时发现,那里的壁虎可以滑过水坑躲避捕食者。这给了Nirody灵感。

“他们可以以每秒一米的速度爬上一堵墙,他们可以滑行,他们可以在半空中扭转尾巴并在全速运转的叶子下快速翻转。现在他们可以以每秒一米的速度运行没有别的可以做到的;壁虎是超级英雄,“加州大学伯克利分校综合生物学教授罗伯特布朗说。

平尾壁虎以敏捷著称。它们能爬上墙、用树叶荡秋千,还能高速奔跑。科学家已经研究了这些物理壮举背后的生物力学,但是壁虎是如何穿越水面的,到目前为止还是个谜。

最后,他们还使用尾巴像鳄鱼一样甩水,提供推进力以及升力和稳定性。

论文第一作者、英国牛津大学和美国洛克菲勒大学的生物物理学家Jasmine Nirody 表示,“壁虎的体型将它们置于一个中间地带:无法产生足够的力量在不下沉的情况下在水面上奔跑,所以它们能跑过水面的事实令人惊讶。”

她想知道他们是怎么做到的?

研究人员发现壁虎的腿拍打和划过水面,能形成空气袋,从而使大部分身体漂浮在水面上。它们在水面上小跑就像在陆地上奔跑一样,其防水皮肤和尾巴也帮助它们在水面上滑行。

然而,即使没有表面张力,它们也可以使用拍打,划动和四条腿像大动物一样移动。腿拍打造了气袋,有助于防止他们的身体完全被淹没,让他们像在陆地上奔跑一样在水中小跑。

研究人员指出,对壁虎运动的新理解可能会启发机器设计,例如催生用于洪水地区搜救的快速游泳机器人。“大自然有很多东西要教给我们,它制造了各种令人惊叹的机器,供我们学习。”Nirody说。

宝马娱乐在线,“所有这些都很重要,壁虎在结合所有这些方面都是独一无二的,”Full说道。

近日,一个国际研究组在《当代生物学》上发文称,壁虎体型过大,不能像昆虫那样只靠表面张力漂浮在水面上,但同时又太小,不能像某些蜥蜴那样只用脚踩水而行。因此,它们利用的是一种表面张力和拍打的独特混合方式奔跑。

“即使知道壁虎在他们的武器库中有广泛的机车能力列表,我们仍然对它们在水面上飞行的速度感到非常惊讶,”Nirody说。“他们结合多种方式来实现这一壮举的方式非常值得注意。”

Nirody和同事收集了一些亚洲壁虎,在实验室里做了一个实验。他们制作了一个长水箱,在上面放了一块木板,然后通过添加肥皂改变水面张力。然后他们把壁虎放在木板上,触摸其尾巴惊吓它们。之后,他们拍摄了壁虎飞掠过水面的高速视频并进行研究。

但它们似乎也使用它们光滑,防水的皮肤在表面上飞行,类似于打滑,但被称为半刨,这是麝鼠使用的技术。

在平顶尾屋壁虎(Hemidactylus platyurus)的实验中,常见于南亚和东南亚,她发现它们实际上使用至少两种,也许四种不同的策略在水面上运行。

“壁虎的大小使他们处于中间状态,中间地带,”Nirody说。“他们不能产生足够的力量在没有下沉的情况下沿着水面跑,所以他们可以在水面上比赛的事实真的令人惊讶。”

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