Ящерицы и насекомые чувствуют себя уверенно даже на вертикальных поверхностях благодаря тому, что тщательно следят за сухостью своих цепких лапок. К такому выводу пришли американские биологи из Университета Акрона, штат Огайо, проведя ряд опытов с участием гекконов токи. Еще одно похожее исследование проходило в Японии, где главными действующими лицами были щавелевые листоеды.
Результаты обоих экспериментов опровергли существующее ранее мнение о том, что цепкостью своих лапок и умением с легкостью передвигаться по влажным поверхностям ящерицы и насекомые обязаны микроскопическим волоскам, которыми покрыты их конечности. Известно, что эти волоски прикрепляются к поверхностям на уровне притяжения молекул под действием так называемых ванн-дер-ваальсовых сил, обеспечивая надежное сцепление.
В этот раз ученые выяснили, что является причиной уверенного стояния на ногах именно в условиях повышенной влажности. Самое главное здесь – не дать ногам промокнуть. С этим отлично справляется «воздушная» походка рептилий и насекомых. Удерживая пузырьки воздуха между волосками на лапках, они с легкостью преодолевают влажные участки и, что называется, выходят сухими из воды.
Чтобы узнать, как именно действует этот механизм, ученые из Огайо поместили геккона токи (Gekko gecko) на стекло и стали сдвигать его с места при помощи небольшого моторчика. Подопытный так крепко ухватился за поверхность, что подвинуть его удалось только приложив силу, в двадцать раз превышающую его собственный вес. Ситуация изменилась, когда стекло смочили водой.
«Мы выбрали гекконов, поскольку именно они обитают в условиях, где в любой момент могут оказаться под проливным дождем. В тропических лесах воздух настолько влажен, что рептилиям приходится приспосабливаться, чтобы не скользить на листьях или ветках растений, — рассказывает руководитель проекта Алиса Старк. – Мы обнаружили, что наш геккон уверенно держался на влажном стекле, но когда мы добавили воды до уровня 0.5 сантиметра, он оказался беспомощным: микроскопические пузырьки воздуха больше не удерживали его на слишком влажной поверхности».
В Японии подобный эксперимент проходил с участием щавелевого листоеда. Сцепление его лапок с различными поверхностями, в том числе и потолками, обеспечивается при помощи такого явления как капиллярность. Молекулы масляной жидкости, покрывающей волоски на лапках жука, крепко схватываются с молекулами твердых поверхностей. Ученые из Национального института естественных наук выясняли, как изменится хватка листоеда, если его поместить в условия повышенной влажности.
Принявшего душ щавелевого листоеда поместили под микроскоп и увидели ту же картину, что и у его коллеги геккона токи: вокруг волосков образовались пузырьки воздуха, которые не только предохраняли лапки от намокания, но и высушивали находящийся под ними участок. Таким образом, масляной жидкости на ворсинках, оказавшейся как бы внутри воздушной подушки, ничто не мешало выполнять свою схватывающую функцию.
Изучение подобных механизмов поможет создать клейкие материалы, которые будут работать с влажными поверхностями или даже под водой.
Комментарии закрыты.