Биологи объяснили способность ящериц быстро бегать по воде

«Они могут взбежать по стене на скорости метр в секунду, они способны парить, развернуть себя в воздухе резким движением хвоста и на полной скорости приземлиться на нижней стороне листа. Еще они и по воде бегают, — говорит профессор Калифорнийского университета в Беркли Роберт Фалл (Robert Full). — Этого не может никто; гекконы — супергерои».

Фалл исследует этих небольших, но весьма необычных ящериц уже много лет, и недавно в журнале Current Biology появилась очередная статья его команды, в которой ученые раскрывают механизм, позволяющий гекконам бегать по поверхности воды. Возможно, эта находка когда-нибудь найдет применение при создании легких и стремительных роботов, как и уникальные микроструктуры на лапках гекконов пригодятся для очистки орбиты от космического мусора.

В природе южноазиатский плоскохвостый геккон Hemidactylus platyurus способен перебегать водные преграды, спасаясь от преследования на скорости до метра в секунду — быстрее, чем могут разогнаться многие даже более крупные водоплавающие животные, не говоря уж о мелких вроде насекомых. Большие животные удерживаются на воде за счет сильных движений хвоста и конечностей: так, даже дельфины некоторое время могут «плясать» на хвосте над водой. И наоборот, легкие пауки и насекомые держатся «сами по себе», за счет поверхностного натяжения.

Расчеты, проведенные командой Роберта Фалла, показали, что шестиграммовые гекконы находятся ровно посередине между теми и другими. Эти ящерицы уже слишком тяжелы для того, чтобы держаться поверхностным натяжением, но и слишком легковесны для нужных мощных движений. Для того чтобы разобраться в их беге по воде, пришлось поставить лабораторные эксперименты.

Заставляя плоскохвостых гекконов бегать по воде аквариума, ученые фиксировали их движения с помощью высокоскоростной видеокамеры, а затем анализировали записи и тестировали различные модели. Обнаружилось, что они остаются на поверхности и даже мчатся по ней на большой скорости благодаря действию четырех сил.

Во-первых, это то же поверхностное натяжение, которое до определенной степени поддерживает ящерицу. Во-вторых, дополнительную силу дают движения лап, благодаря которым плавают крупные животные. Уходя в воду на короткое время, они загребают пузырьки воздуха, усиливающие плавучесть.

Кроме того, гекконы пользуются преимуществами своей гладкой, гидрофобной кожи, которая при быстром перемещении по воде позволяет глиссировать, скользя по глади, как скоростной катер. Эта скорость обеспечивается четвертым инструментом — боковыми движениями хвоста, который создает направленную вперед «тягу» и стабилизируют тело. Роберт Фалл добавляет, что все эти характеристики, так или иначе, встречаются в животном мире, но гекконы уникальны тем, что сочетают их все.