壁虎结合了表面张力和脚的跳动来保持在水面上

加州大学伯克利分校的生物学家表示，壁虎因其在陆地和空中的杂技表演而闻名，但它们也可以在水上奔跑的新发现使它们成为超级英雄类别。

“它们可以以每秒一米的速度爬墙，可以滑行，可以在半空中扭动尾巴，在全速奔跑的树叶下快速翻转。现在它们能以每秒一米的速度奔跑；他们没有别的办法；加州大学柏克莱分校的综合生物学教授罗伯特布朗说：“壁虎是超级英雄。

Full是一篇论文的高级作者。这篇文章将在本周出版的《当代生物学》杂志上描述壁虎在水上滑行的四种不同策略。第一作者，来自牛津大学和洛克菲勒大学的生物物理学家Jasmine Nirody，与Judy Jinn一起完成了大部分研究，两人都是医生。伯克利的学生。

根据Full的说法，他发现了壁虎采取的许多独特的操作和策略，包括它们的脚趾毛如何帮助它们爬上光滑的垂直表面并挂在天花板上。这些发现有助于改进水上机器人的设计。

合著者阿尔迪安尤苏菲现在是马克斯普朗克智能系统研究所的生物物理学家，也是加州大学伯克利分校的前博士后研究员，尼罗迪首先对壁虎的水流行为产生了兴趣。同学们，请注意东南亚森林中的壁虎可以在水坑中滑行以躲避捕食者。

事实上，它们可以以每秒近一米或三英尺的速度在水上奔跑，它们可以很容易地过渡到坚实的地面或爬上垂直的表面。壁虎在水面上冲刺的速度超过了许多较大的水生专家的绝对游泳速度，包括鸭子、水貂、麝鼠、海鬣蜥和幼年短吻鳄，相对速度也快于任何有记录的水面游泳者(除了变化的甲虫)。

她想知道他们是怎么做到的。

较小的动物，如昆虫，如蜘蛛、甲虫和水龙，重量很轻，可以通过表面张力漂浮，这使得它们可以很容易地滑过表面。较大的动物，如天鹅或蛇怪蜥蜴起飞时，甚至海豚用尾巴上升，并迅速拍打和冲击水面，以保持在波浪上方。

“较大的动物无法利用表面张力，所以它们最终会推动和拍打表面，如果你足够努力，它就会产生力量，”Full说。

但是壁虎是中等大小的：大约6克(五分之一盎司，或者一张纸的重量)。它们太大了，不能浮在水面上，但又太轻了，不能把身体保持在水面上，只能拍打它们的力量。

“壁虎的大小使它们处于中间，中间地带，”尼罗迪说。“它们不能产生足够的动力沿着水跑而不下沉，所以它们能在水上比赛的事实真的很神奇。”

在南亚和东南亚常见的半趾龙(Hemidactylus platyurus)的实验中，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上奔跑。

她发现表面张力至关重要，因为当她使用表面活性剂或肥皂消除表面张力时，壁虎的效率要低得多：它们的速度下降了一半。

然而，即使没有表面张力，它们也可以像大动物一样用拍打、划水和四条腿移动。拍动双腿会产生气囊，这有助于防止它们的身体完全浸没在水中，并使它们在水中小跑，就像在陆地上跑步一样。

但它们似乎也用光滑防水的皮肤在表面飞行，类似于滑行，但被称为半滑行，这是麝鼠使用的一种技术。

最后，它们还像鳄鱼一样用尾巴甩水，提供推进力、升力和稳定性。

“所有这些都很重要，壁虎在结合所有这些方面是独一无二的，”Full说。

“即使知道壁虎的武库中有一个广泛的机车能力清单，我们仍然对它们在水上飞行的速度感到非常惊讶，”尼罗迪说。"他们结合各种方法实现这一壮举的方式非常值得注意."

在实验室里，她和同事们搭建了一个长长的水缸，把壁虎放在木板上，摸摸尾巴吓一跳。使用高速视频，他们可以密切研究壁虎的技术，并估计所涉及的力量。

这项研究由国家科学基金会和瑞士国家科学基金会资助。这篇论文的其他合著者是加州大学伯克利分校的Thomas Libby和Timothy Lee以及佐治亚理工学院的胡大维。

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