07.12.2018
Редакция Naked Science
793

Биологи объяснили способность ящериц быстро бегать по воде

Крошечные гекконы способны обгонять даже уток и некоторых аллигаторов благодаря скоординированному использованию четырех приемов бега по воде.

gekko0
©Wikipedia

«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.

 

©UC Berkeley

 

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.

 

Легкие животные могут удерживаться на воде за счет сил поверхностного натяжения, тяжелые — прилагая дополнительные усилия движениями ног или хвоста. Гекконы находятся посередине между теми и другими / ©PolyPEDAL, UC Berkeley

 

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.

 

Четыре хитрости бега по воде: глиссирование, поверхностное натяжение, удары лап и толкающие движения хвоста / ©PolyPEDAL, UC Berkeley

 

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: