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科学家对壁虎脚部吸附力有了新发现

2022年7月24日7:25 未解之谜网

    壁虎的脚具有极强的吸附能力。(公有领域/Bjørn Christian Tørrissen)

    新研究通过先进的显微镜观察发现,壁虎的脚上有一层超薄的脂质膜,使它们具有极强的吸附性能,即使遇到有水的表面也能牢牢地粘住。

    垂直的墙壁对壁虎来说一点不是难事,上下爬动都轻松自如。之前的研究已经揭示了一些原因,比如它们的脚趾上有多达数百万根细微的绒毛,也叫刚毛(setae)。

    近期一份由美国国家标准技术研究所(NIST)完成的研究,用高能X射线显微镜放大观察这些刚毛,发现每根绒毛的外表都覆盖着一层由脂质分子构成的、只有一纳米厚的薄膜。一纳米相当于十亿分之一米。

    脂质分子具有疏水性,也就是排斥水分子的特性。研究者认为这就是为什么即使遇到有水的垂直表面,壁虎一样能轻松攀爬。

    研究者之一丹麦奥胡斯大学(Aarhus Universitet)的物理学家托拜厄斯·韦德纳(Tobias Weidner)说:“这些脂质分子能够推开脚部吸盘下面的水分,使得吸盘与攀爬面的接触更紧密。”

    研究揭示,壁虎脚上的吸盘和刚毛由一种类似人类的头发和指甲上的角蛋白构成。这种角蛋白非常娇嫩。角蛋白纤维的朝向和刚毛一致,有助于增强抗磨损性。

    合作研究者德国基尔大学(Kiel University)的生物学家斯坦尼斯拉夫·戈尔布(Stanislav Gorb)说:“壁虎脚部吸盘机制最吸引我的地方在于,每一个组成部分都恰到好处,从宏观到微观完美地配合。”

    NIST物理学家丹·菲舍尔(Dan Fischer)说:“你可以想象(我们将来会发明)在湿地上不会滑倒的壁虎靴子,便于握住湿的工具的手套,甚至可以发明能开上墙壁的汽车,或是能在电线上爬行完成检测工作的机器人。”

    这份研究7月6日发表于《生物学快报》(Biology Letters)。

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