“凌波微步”的蜥蜴_凌波微步專解

來源:網絡應用 發布時間:2019-06-19 04:09:37 點擊:

  在武俠片中經常能看到某位輕功非凡的大俠從水面上一躍而過,但地球人都知道,現實生活中,大俠再有本事,也不可能像蛇怪蜥蜴那樣,在水面上疾走如飛。那蛇怪蜥蜴為什么就能做到這一點呢?美國的科學家揭開了這個秘密。
  蛇怪蜥蜴絕對是蜥蜴中的大明星,因為它可以在水面上疾走如飛。無論是平靜的湖面還是流動的小溪,它都如履平地。
  人們都知道,某些種類的蜘蛛和昆蟲是可以在水面上跑的,但這些動物一般都比較小,也就是說,水面張力和浮力足以將它們托起。可是蛇怪蜥蜴的個頭與之相比要大得多,它為什么也能在水面上疾走如飛呢?
  破譯這種蜥蜴“水上飛”的秘密,顯然有助于更好地理解物理學,將來可以據此研制水上機器人,甚至讓人類實現“水上飛”的美夢。
  水上飛跑:每秒能跑1.5米
  比較常見的蛇怪蜥蜴有4種,它們的分布范圍在熱帶的墨西哥、中美洲,一直到南美洲的北部。
  蛇怪蜥蜴有長長的身子和大大的腳,在它們腳掌底部有類似于葉子一樣的懸垂物,在陸地上行走時,這些懸垂物就會收起來,可是,一旦遇到危險,它就跑進水里,這些懸垂物就張開,使腳掌與水面的接觸面積增大。
  蛇怪蜥蜴小的不到2克重,大的體重超過200克,但無論大小,它們都具有只用后肢在水上飛跑的能力,速度可以達到每秒鐘1.5米,能在水面持續跑4.5米左右,然后前肢沉入水中,變成游泳姿勢。
  “輕功”原理:有點像騎自行車
  哈佛大學有機與進化生物研究生托尼婭·赫塞和她的導師喬治·勞德進行了一項實驗。他們在水池里放入一些可反光的玻璃微粒,然后將蜥蜴放入池中,將它在水面跑的全過程用高速攝像機拍下來。由于水里有玻璃微粒,他們可以更清楚地觀察蜥蜴在水上跑的動作。
  蛇怪蜥蜴在水上跑的每一步動作可以分成3部分:拍擊、撲打、還原。拍擊水面時,腳主要是垂直運動;撲打時,腳主要向后運動;而在還原過程中,腳抬起,離開水面,回到下一步的開始動作。
  赫塞分析認為,蛇怪蜥蜴的腳向下拍擊水面,迫使水下沉或從腳下流走,同時在腳的周圍形成一個氣袋,這個動作產生了一個支撐力。這個支撐力足以在蜥蜴的腳掌向后撲打時,將蜥蜴的身體支撐在水面上。而腿向后撲打又產生了使它前進的力。換言之,蛇怪蜥蜴有高超的水面行走技術,能產生一種類似于斜面支撐力的強大力量,使它保持在水面上。
  赫塞表示:“蛇怪蜥蜴水上疾跑有點像我們騎自行車。如果你不蹬踏板,自行車就會慢慢地停下來,你就會翻倒在地。如果蜥蜴不在水面上快跑的話,它也會翻倒的。所以,它們需要的就是在跑動過程中保持身體穩定的力。”
  編輯/丁俊玲

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