Ny hemlighet för geckos klättring avslöjad

, Author

Geckos är kända för sin extraordinära förmåga att klättra på väggar, springa över tak och till och med hänga upp och ner på till synes släta material som glas.

Mikroskopiska hårstrån gör det möjligt för ödlorna att använda sig av torr vidhäftning – vilket innebär att de kan hålla sig fast på ytor utan att använda vätskor eller ytspänning – genom att skapa så kallade van der Waals-krafter som drar ihop material.

Deras fantastiska klätterförmåga har länge varit en källa till fascination för forskare, och har till och med lett till uppfinningen av tejp som efterliknar egenskaperna hos deras specialiserade tåkuddar för att de enkelt ska kunna fästa och lossna.

Men vissa delar av deras förmågor har förblivit ett mysterium, bland annat hur vissa av de tyngre arterna (som väger upp till 250 g) fortfarande kan hålla sig fast på saker och ting så effektivt. Antagandet var att deras klisterförmåga var relaterad till storleken på deras tåkuddar, vilket gjorde att större geckos kunde klättra lika bra som de mindre (som väger så lite som 2 g).

Dessa resultat utmanar verkligen den rådande uppfattningen

Men nu har ett forskarlag vid University of Massachusetts Amherst, USA, visat att ytterligare faktorer också spelar in. De har upptäckt att deras kroppar blir styvare när de blir större, vilket fungerar som en fjäder och ger deras vidhäftning den ökade kraft som krävs för att bära mer vikt.

”Det här är ett spännande resultat eftersom det visar hur enkla mekaniska förändringar i vidhäftningssystemet förklarar hur stora geckos kan klättra effektivt”, förklarar professor Duncan J. Irschick, medförfattare till studien.

De baserade sin hypotes på nyligen utfört arbete som visade att konstgjorda klister som inspirerats av geckos anpassningar blir starkare när de görs styvare, eller mindre följsamma.

”Tidigare teori har visat att syntetiska klistersystem blir kraftfullare om de är styvare, och vi ville se om den teorin upprätthölls i levande djur”, säger professor Irschick.

Adhesionstester genomfördes på både levande geckos och på syntetiska lim för att fastställa deras klängkraft samt förändringar i styvheten hos geckos anatomi.

De fann att när geckos kroppsstorlek ökade blev senor, hud, bindväv och små hårstrån (s.k. setae) styvare, vilket resulterade i att de större djurens ben och fötter var betydligt styvare än hos de mindre geckos.

Denna ökade styvhet gör att större geckos kan producera tillräckliga attraktionskrafter för att klättra, menar författarna.

”Dessa resultat ifrågasätter verkligen den förhärskande uppfattningen att när geckos blir större uppnår de högre vidhäftningskrafter enbart genom att ha större tåspetsar”, förklarar professor Irschick.

”Även om större geckos fick ytterligare vidhäftningsförmåga från större tåspetsar är förändringarna i eftergivningsförmågan i samband med kroppsstorleken också en viktig bidragande faktor, och detta är ett nytt resultat.”

Den ökade styvheten förbättrar deras vidhäftningsförmåga genom att van der Waals-krafterna kan lagras och fördelas på ett effektivt sätt.”

Fyndet ökar inte bara vår förståelse för klättrande djur, utan kan också göra det möjligt för ingenjörer att skapa bättre vidhäftningsmaterial.

”Vi tror att våra resultat kommer att öppna nya dörrar till förståelsen av hur djur som varierar kraftigt i storlek ändå kan fästa på ytor”, säger professor Irschick.

”Våra data bekräftar också tidigare syntetiska data som visar att styvare lim producerar högre krafter, och denna princip har viktiga implikationer för lim för mänskligt bruk.”

Resultaten publiceras i tidskriften PLOS ONE.

Du kan följa Zoe Gough och BBC Earth på Twitter.

Gilla BBC Earth på Facebook och följ oss på Instagram.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.