Így fut a vízen egy szuperhős gekkó - videó

Nincs még egy olyan hároméltű élőlény, mint a gekkó: ezek az apró hüllők nemcsak villámgyorsan másznak a függőleges falakon, és farkukkal manőverezve vitorláznak a levegőben, de kitűnően futnak a vízen is.

Tudott dolog, hogy a gekkók a legkülönbözőbb terepviszonyok mellett képesek helyet változtatni: ugyanazzal az ügyességgel futnak a göröngyös talajon, mint amilyennel úsznak a víz alatt, és ha elugranak valahonnan, vitorlázás közben akrobatikus manőverekkel tudják megváltoztatni repülési irányukat.

Azt viszont most sikerült először megfigyelni, hogy a gekkók a víz felszínén is könnyedén közlekednek. Jasmine Nirody, a Rockefeller Egyetem és a Kaliforniai Egyetem (UC) fizikus-biológus kutatója elsőként írta le ezt a mutatványt, és egyből a nyomába is eredt annak, miként képesek az apró, de rovarnál mégiscsak jóval termetesebb hüllők figyelemre méltó sebességgel szaladni a víz felszínén. A gekkók falakon futnak fel másodpercenként egyméteres sebességgel, siklanak és egy farkcsapással elkanyarintják magukat a levegőben, és teljes futási sebességnél megfordulnak egy levél alatt. Most meg kiderül, hogy másodpercenként egyméteres sebességgel futnak a vízen is.

Ennyi mindenre semmi más nem képes; mondjuk ki nyugodtan, a gekkók szuperhősök"

– rögzítette a tényállást Robert Full, a UC Berkeley integratív biológia professzora.

Többféle technika kombinálása

A Current Biology című folyóiratban megjelent írás részletesen taglalja, hogy a gekkók többféle technika kombinálásával hajtják végre ezt a fizikailag nem triviális feladatot. A sietősen haladó szárazföldi állatok számára az úszás nem a legszerencsésebb módja a közlekedésnek, hiszen nem kimondottan vizes közeghez alkalmazkodott testformájukkal lassabban hatolnak át a folyadékon, mint a levegőn.

Egyes szárazföldi lények ezért speciális technikákat fejlesztettek ki, amelyek révén a testük nagy részét a vízfelszín fölött tudják tartani, miközben egy-egy tócsán vagy tocsogón átevickélnek.

Mivel ilyenkor lényegében a vízen járnak, jóval gyorsabban tudnak haladni, mintha szimplán csak úsznának.

Effajta viselkedést leginkább apró állatoknál, például rovaroknál és pókoknál lehet megfigyelni, bár akadnak nagytestűek is, mint a baziliszkuszgyík, amelyek képesek így közlekedni. A kicsi és a nagy állatok persze más és más trükköt alkalmaznak: a kicsiket a felületi feszültség tartja a felszínen, míg a méretesebbek testi erejükkel nyomják magukat a felszín fölé.

A gekkóféle közepes méretű állatokat viszont senki sem látta vízen futni – egészen addig, amíg Nirody egy kollégája, Adrian Jusufi szingapúri nyaralása közben lencsevégre nem kapott egy példányt, amely pont ezt csinálta.

Jusufi épp idejében kapta elő telefonját, hogy megörökítse, amint egy elöntött területen fától fáig szalad a víz tetején az akrobatikus gyíkocska. Hazaérve első dolga volt, hogy megmutassa a felvételt munkatársainak, akiket egytől egyig lenyűgözött a látvány.

A meglepődés részint az állat méretének szólt. A gekkó nyilvánvalóan túl nagy ahhoz, hogy a felületi feszültségre hagyatkozzék, ahhoz viszont, hogy puszta erejével tartsa magát a felszínen, túl kicsi. Épp ezért gondolták korábban, hogy erre a manőverre a gekkó méretű állatok nem lehetnek képesek.

Így csinálják meg a lehetetlent

Az ekképp felcsigázott érdeklődésű kutatók gyorsan beszereztek néhány gekkót meg egy víztartályt, és megkísérelték laboratóriumi körülmények között reprodukálni a természetben elcsípett valószerűtlen viselkedést. Ahogy kamerákkal rögzítették és elemezték az állatok haladását, kiderült, hogy a baziliszkuszokhoz hasonlóan a gekkók is csapkodó mozgással emelik a testüket a víz fölé.

Amikor a vízre csapnak, valójában egy légbuborékot képeznek, s ezzel hozzák létre azt a többleterőt, amely segíti őket a felszínen maradásban"

– magyarázza Nirody.

Míg azonban a baziliszkuszok a csapkodással a teljes testsúlyukat a víz fölé tudják emelni, a gekkók ezzel a technikával csupán testsúlyuk nagyjából egynegyedét tudják kinyomni.

Miután nyilvánvalóvá vált a kutatók számára, hogy a gekkóknak muszáj valamilyen kiegészítő trükköt is bevetniük a vízen futáshoz, figyelmük az apró vízfelszíni állatok titkos fegyverére, a felületi feszültségre terelődött. „Szappanos vízre tettük a gekkókat, aminek alacsonyabb a felületi feszültsége – meséli Nirody – és azon bizony már nem tudták magukat fenntartani.

Forrás: Pauline Jennings photo, courtesy of PolyPEDAL Lab, UC Berkeley

Ez arra utal, hogy normális körülmények között a felületi feszültség is fontos szerepet játszik a gekkók vízen maradásában.

Ám néhány számítást elvégezve Nirody és munkatársai úgy találták, hogy a csapkodás és a felületi feszültség még együttesen sem magyarázza, miképpen tudják a gekkók olyan bámulatosan kiemelni a testüket a vízből. Ez elvezette őket a harmadik olyan tulajdonság felfedezéséhez, amely hozzájárul a fürge kis hüllők vízben tanúsított rátermettségéhez.

A gekkóknak döbbenetes mértékben víztaszító, úgy is mondhatnánk, szuperhidrofób a bőre, és ez a víztaszítás tovább javítja a felszínen maradási képességüket

– ismertette Nirody. – Úgyhogy a felületi feszültség és a csapkodás mellett van egy saját speciális trükkjük is."

A tanulmány azon kívül, hogy megvilágítja a gekkók vízi bravúrjának fizikai részleteit, hozzásegíthet a hasonló képességekkel rendelkező, vízen futó robotok kifejlesztéséhez – emelte ki a kutatásvezető.

Egy közepes méretű, vízen futó robot ideális lenne egy természeti katasztrófa esetén az elárasztott területek átkutatására. Nagy szerencsénk, hogy egy olyan állattól tanulhatjuk el a fortélyait, amely több különböző taktikát ötvöz a víz felszínén való mozgás sikeres kivitelezése érdekében."