Быстрые удары ног и поверхностное натяжение помогли гекконам пробежаться по воде

Группа ученых из Великобритании и США изучила механизм, благодаря которому плоскохвостые домовые гекконы (Hemidactylus platyurus) могут передвигаться по поверхности воды. Они выяснили, что им одновременно помогают поверхностное натяжение, появление воздушных полостей при ударе лапками и супергидрофобные свойства их чешуи. Статья опубликована в журнале Cell Biology.

Некоторые виды животных умеют бегать по воде, но используют для этого разные механизмы. Мелкие членистоногие для удержания на воде используют поверхностное натяжение, в то время как животные покрупнее (например, ящерицы) удерживают тело над водой за счет быстрых движений конечностями. Например, василискам (род Basiliscus) опорой при движении служат воздушные полости, которые появляются в воде за счет быстрых и резких движений лапами (скорость василисков на воде может доходить до полутора метров в секунду).

Способностью бегать по воде обладают и гекконы, но, так как они меньше василисков, но крупнее членистоногих, механизм, используемый ими при движении, до конца не ясен. Изучить его решили исследователи под руководством Жасмин Нироди (Jasmine Nirody) из Оксфордского университета. В их эксперименте приняли участие шесть плоскохвостых гекконов, которых посадили к прозрачному аквариуму длиной 34 сантиметра. Для того, чтобы они начали двигаться, экспериментаторы дотрагивались до их хвоста, провоцируя побег от опасности. Последние 10 сантиметров пути были записаны на высокоскоростную камеру: всего ученым удалось собрать и изучить 63 записи.

В отличие от василисков, гекконы не удерживают тело полностью на поверхности воды, а передвигаются на четырех лапах: верхняя часть их тела при движении остается над водой, в то время как обе пары конечностей остаются в контакте с ней. Воздушные полости, которые помогают животному удерживать тело над водой, создаются за счет быстрых ударов как передними, так и задними лапами. Скорость перемещения гекконов по воде достигает одного метра в секунду, при этом двигаются гекконы точно так же, как по земле: одновременно передвигая контралатеральные задние и передние конечности.

Чтобы оценить значимость поверхностного натяжения для передвижений гекконов в воде ученые капнули в воду мыло: скорость животных снизилась вдвое, что говорит о том, что поверхностное натяжение играет роль при удержании тела на поверхности. Наконец, капнув воду на сухое тело геккона, ученые отметили супергидрофобность поверхности: это свойство помогает регулировать положение тела в воде во время совершения животными волнообразных движений тела.

Ученые пришли к выводу, что за способность удерживать тело над поверхностью воды у небольших по размеры ящериц отвечает совместная работа нескольких механизмов, которые способствуют этому у других животных: воздушные полости, создаваемые ударами о воду, и поверхностное натяжение воды. Супергидрофобная кожа, по мнению ученых, также помогает гекконам снизить вязкое трение в воде во время подводной фазы движений. В будущем, однако, также необходимо провести подобные эксперименты с другими рептилиями средних размеров, умеющими передвигаться по воде.

Еще одна интересная способность гекконов — прочная адгезия к гладким вертикальным поверхностям (поэтому их также называют цепколапыми). Более того, устройство их лапок позволяет им удерживать вес в сто раз больше необходимого: в прошлом году ученые выяснили, что это нужно для того, чтобы успешно приземляться на менее ровные и устойчивые поверхности, такие как листья деревьев.

Елизавета Ивтушок