Jak mohou gekoni chodit po vodě

pohled na gekon ze spodní strany s důrazem na jeho nohu

Geckos jsou neuvěřitelná stvoření. Jsou schopni snadno manévrovat po souši nebo ve vzduchu, a nyní se ukáže, že mohou chodit také po vodě. Vzhledem k jejich velikosti by to neměli být schopni.

"Mohou běhat po zdi rychlostí metru za sekundu, mohou klouzat, mohou se napravit ve vzduchu s kroucením ocasu a rychle se převrátit pod list, který běží plnou rychlostí. A teď mohou běžet rychlostí jednoho metru za sekundu. Nic jiného to nemůže udělat; gekoni jsou superhrdinové," Robert Full, profesor integrativní biologie na University of California, Berkeley, vysvětlil v univerzitním prohlášení.

všeuměl

Pokud na Full uděláte dojem, víte, je to velký problém. Plný byl ten, kdo objevil, že chloupky na špičkách pomáhají gekonům vylézt na hladké svislé povrchy a nakonec viset ze stropů. Zatímco on byl hlavní autor na papíru publikovaném v aktuální biologii, která nastíní tento nejnovější výkon gecko inženýrství, hodně z výzkumu bylo provedeno Jasmine Nirody, biofyzik na University of Oxford a Rockefeller University, s pomocí Judy Jinn, když byli oba Ph.D. studenti na Berkeley.

Nirody se poprvé začala zajímat o tuto vodní dovednost poté, co sledovala videozáznam pořízený spoluautorem a Berkeley Ph.D. Ardian Jusufi, nyní biofyzik z Institutu Maxe Plancka pro inteligentní systémy ve Stuttgartu v Německu, ukázal, že gekoni běžící přes kaluže v laboratoři i ve volné přírodě unikli predátorům. Opravdu, oni mohli pokrýt 3 stopy (1 metr) za sekundu a pak, aniž by zmeškali rytmus, pobíhali po pevné zemi, včetně nahoru na svislou plochu. Tato rychlost předstihla zvířata, která jsou doma více ve vodě, včetně kachen a dětských aligátorů.

Schopnost chodit po vodě není ve volné přírodě vzácná. Spousta hmyzu, jako jsou pavouci a vodní stridery, může stát a chodit po vodě, protože jejich nízká hmotnost nenarušuje povrchové napětí vody, což je síla, která umožňuje molekulám vody přilnout k sobě. Některá větší zvířata, jako labutě během vzletu nebo baziliškový ještěr, budou při běhu napíchat a pohladit vodu velkou silou, což jim pomůže udržet se nad vodou..

Geckos jsou však uprostřed. Jsou příliš těžké na to, aby se spoléhali pouze na povrchové napětí, a nejsou ani dostatečně silní, ani dostatečně silní, aby propluli. "Velikost gekonu je umístí do přechodného režimu, na střední půdu," Nikdo to neřekl. "Nemohou vyvinout dostatečnou sílu, aby běhali po povrchu, aniž by se potápěli, takže skutečnost, že mohou závodit po vodě, je opravdu překvapivá."

Nirody a její tým postavili dlouhou vodní nádrž a do ní umístili domácí gekony s plochými ocasy (Hemidactylus platyurus). Vědci je překvapili tím, že se dotkli ocasu, a pomocí vysokorychlostního videa zaznamenali gekony běžící po vodě. To jim umožnilo snadno zpomalit video později a sledovat proces, kterým ještěrky klouzají po vodě. Ukazuje se, že neexistuje jedna strategie, ale čtyři.

Časosběrná fotografie ukazuje fáze gekonu tekoucího po vodě

Nejprve se jako hmyz spoléhají na povrchové napětí, aby se udrželi v pohybu. I když Nirody přidal mýdlo, aby uvolnil molekuly vody, gekoni, i když zpomalili na poloviční rychlost, by to stále mohli projít. Za druhé, stejně jako větší zvířata, plácnou a pohladí vodu, aby vytvořily vzduchové dutiny, které jim brání v úplném ponoření. Zatřetí se spoléhají na svou vodu odpuzující kůži na polorovinu vodou, stejně jako muskratové. Nakonec si prohýbají ocasy jako aligátoři, a to poskytuje zvedání, stabilizaci a pohon.

Stručně řečeno, gekoni jsou vodní chiméry, využívající strategie jiných organismů k dosažení stejných cílů. Hlubší pochopení toho, jak gekoni běhají po vodě, by nám mohlo pomoci vyvinout roboty, které dělají totéž.

"I když jsme znali rozsáhlý seznam lokomotivních schopností, které mají gekoni ve svém arzenálu, byli jsme stále velmi překvapeni rychlostí, jakou se mohli pohybovat přes vodní hladinu.," Nikdo to neřekl. "Způsob, jakým kombinují několik způsobů provedení tohoto výkonu, je opravdu pozoruhodný."

CS.AskMeProject