科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜥蜴多功能尾巴的另一種用途

壁虎的尾巴是一種奇妙而多才多藝的東西。

在超過(guò) 15 年的壁虎研究中，加州大學(xué)伯克利分校和德國(guó)斯圖加特馬克斯普朗克智能系統(tǒng)研究所的科學(xué)家們已經(jīng)證明，壁虎在樹(shù)木，在墜落時(shí)扶正自己，在失去抓地力時(shí)防止從樹(shù)上掉下來(lái)，甚至推動(dòng)自己穿過(guò)池塘表面，就像在水面上行走一樣。

其中許多技術(shù)已在敏捷的壁虎式機(jī)器人中實(shí)現(xiàn)。

但是，加州大學(xué)伯克利分校綜合生物學(xué)教授 Robert Full 和Ardian Jusufi馬克斯普朗克智能系統(tǒng)研究學(xué)院的教員和前加州大學(xué)伯克利分校的博士生對(duì)最近的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)感到震驚：壁虎在將頭撞到樹(shù)上時(shí)也會(huì)用尾巴幫助恢復(fù)。

那些頭部碰撞可能不是壁虎的首選著陸，但 Jusufi 在新加坡熱帶雨林的幾個(gè)野外季節(jié)中記錄了 37 次滑翔中的許多此類(lèi)硬著陸，使用高速攝像機(jī)記錄了它們的軌跡和引起畏縮的著陸。他在撞擊時(shí)以每秒 6 米或每小時(shí) 21 公里的速度記錄它們的速度——每秒超過(guò) 200 英尺，或每秒約 120 條壁虎體長(zhǎng)。

“在雨林樹(shù)冠的高處觀察壁虎令人大開(kāi)眼界。起飛前，它們會(huì)上下左右移動(dòng)頭部，然后在跳下前觀察著陸目標(biāo)，仿佛估計(jì)旅行距離，”Jusufi 說(shuō)。

視頻顯示，當(dāng)這只壁虎——常見(jiàn)的亞洲平尾壁虎Hemidactylus platyurus——與一棵樹(shù)正??面碰撞時(shí)，它用爪子和帶襯墊的腳趾抓住樹(shù)干，隨著頭部和肩膀的反彈，它杠桿將它的尾巴壓在樹(shù)干上，以防止它向后翻滾到地上，并可能最終成為某人的晚餐。

“遠(yuǎn)沒(méi)有停滯不前，其中一些蜥蜴在撞擊時(shí)仍在加速，”Jusufi 說(shuō)。“它們頭朝下撞，從垂直方向以一個(gè)極端的角度向后傾斜——它們看起來(lái)像一個(gè)遠(yuǎn)離樹(shù)的書(shū)架——在它們消散沖擊能量時(shí)僅靠它們的后腿和尾巴固定。由于跌倒反射發(fā)生得如此之快，只有慢動(dòng)作視頻才能揭示潛在的機(jī)制。”

這種令人驚訝的行為，以及具有類(lèi)似行為的尾巴的機(jī)器人也可以從墜機(jī)著陸中成功恢復(fù)的演示，將于本周在《自然》雜志通訊生物學(xué)上發(fā)表。.盡管以前沒(méi)有在壁虎或其他滑翔動(dòng)物中記錄過(guò)這種頭朝下的墜落，但科學(xué)家們懷疑其他小型、輕便的跳躍者——尤其是其他蜥蜴——在不可能完美跳躍時(shí)將其用作備用。

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