Гекконы бегают по потолку благодаря хвосту
Зоологи из Калифорнийского университета в Беркли выяснили, что длинный хвост геккона в дополнение к знаменитым липким лапам помогает ему удерживать равновесие на вертикальных поверхностях.
В случае падения именно благодаря хвосту ящерицы приземляются на четыре лапы. Свою работу ученые опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Гекконы известны своей способностью перемещаться по вертикальным поверхностям и по горизонтальным поверхностям вниз головой. Руководитель исследования, профессор Роберт Фулл, рассказал, что до сих пор ученые, в основном, занимались изучением уникальных "клеящих" свойств лап геккона, игнорируя хвост. Предполагалось, что полученные знания позволят сконструировать роботов, способных перемещаться, используя те же принципы, что и геккон.
Шесть лет назад ученые выяснили особенности микроструктуры лап геккона. Однако конструкторы, которые занимались созданием робота, столкнулись с проблемой удержания равновесия на вертикальных поверхностях. Экспериментально они выяснили, что для балансирования роботами необходим хвост.
Конструкторские неудачи стимулировали исследование свойств хвоста ящериц. Группа Фулла использовала в своих экспериментах плоскохвостых домовых гекконов (Cosymbotus platyurus). На первой стадии ученые заставляли гекконов бегать по вертикальным поверхностям, на которых были скользкие участки. Когда ящерица попадала на такой участок, она теряла равновесие. Передние лапы отрывались от поверхности, и геккон начинал отклоняться назад. В этот момент вступал в действие массивный (до одной десятой веса ящерицы) хвост. Он останавливал начавшееся падение, и геккон "спружинивал" обратно. Ученые получили такую детальную информацию о движениях геккона, используя скоростную видеосъемку.
На следующем этапе работы ученые решили проверить, как именно хвост участвует в выравнивании положения тела при падении геккона. Они сажали ящериц на платформу, находящуюся на высоте два метра. Платформа постоянно колебалась, и рано или поздно ящерицы падали с нее. Исследователи снимали момент падения, после чего анализировали телодвижения геккона.
Спустя одну десятую секунды после того, как лапы геккона теряли контакт с поверхностью, его хвост начинал раскручиваться. Движения массивного (до одной десятой веса ящерицы) хвоста приводили к выравниванию тела геккона, и он приземлялся на землю на четыре лапы.
Чтобы в деталях изучить движения хвоста, помогающие геккону выравнивать положение тела, ученые помещали ящериц в аэродинамическую трубу и снимали на камеру их "полет". В отличие от большинства нелетающих животных, гекконы не теряли контроль над ситуацией. Активно вращая хвостом, они скользили по воздушным потокам.
Конструкторы лазающих роботов надеются, что работа Фулла и его коллег позволит им создать машину, которая сможет перемещаться по любым поверхностям не хуже плоскохвостого домового геккона.
|
