Гекконы карабкаются вертикально вверх по деревьям, стенам и даже окнам благодаря подушечкам на пальцах ног, в которых задействовано огромное количество крошечных щетинок и крючков.
Ученые уже давно восхищаются адгезивными способностями геккона, которые, по описанию, в 100 раз превышают то, что необходимо для поддержки веса их тела или быстрого бега по поверхности.
Но новое теоретическое исследование впервые исследует пределы хватательной способности гекконов в естественных условиях. В исследовании, недавно опубликованном в Journal of the Royal Society Interface, сообщается, что существуют обстоятельства - например, когда гекконы, опасаясь за свою жизнь, прыгают в воздух и вынуждены хвататься за лист внизу - когда им нужна каждая частичка этого. баснословная клеящая способность, а иногда и этого не хватает.
"Гекконы, как известно, обладают невероятной способностью прилипать к поверхности", - сказал Карл Никлас, профессор эволюции растений в Корнельском университете и соавтор статьи. Ведущие авторы исследования Тимоти Хайам из Калифорнийского университета в Риверсайде и Энтони Рассел из Университета Калгари в Канаде, оба зоологи, привлекли Никласа к участию в проекте за его опыт в области биомеханики растений.
"Документ показывает, что [клейкая способность] может быть преувеличена, потому что гекконы испытывают падения и необходимость цепляться за поверхность, такую как лист, что требует гораздо более цепкой силы сцепления; документ показывает, что в некоторых случаях клей способности можно превзойти», - сказал Никлас.
В теоретическом исследовании исследователи разработали компьютерные модели, чтобы понять, существуют ли обычные случаи, когда способность гекконов удерживаться на поверхности может быть поставлена под сомнение, например, когда гекконы, живущие в кронах деревьев, преследуются хищником. хищник и вынуждены прыгать с дерева, надеясь приземлиться на лист внизу. Исследователи включили экологические наблюдения, измерения силы сцепления, а также измерения размера и формы тела музейных образцов для проведения моделирования. Они также учитывали биомеханику листьев, размер листьев и углы поверхности, на которые гекконы могли приземлиться, чтобы определить силу удара. Расчеты также были основаны на сценариях наихудшего случая, когда геккон достигает максимальной скорости, когда он больше не ускоряется, что называется «конечной скоростью оседания».
"Листья консольные, как трамплин для прыжков в воду, и они совершают гармонические движения [при ударе], поэтому вам нужно рассчитать начальное отклонение и ориентацию, а затем подумать, как этот лист отскакивает и может ли геккон оставаться прикрепленным, - сказал Никлас.
Окончательный результат показал, что в некоторых случаях гекконам не хватает адгезии, чтобы спастись, добавил он.
Хигэм и Рассел планируют отправиться во Французскую Гвиану, чтобы провести эмпирические исследования силы сцепления гекконов, живущих в естественных лесах.
Фундаментальное исследование помогает людям лучше понять, как гекконы прилипают к поверхностям, и имеет потенциал для будущих приложений, имитирующих такие биологические механизмы.