壁虎爲什麼能爬牆甚至能倒懸在玻璃天花板上?

文/吳天暉

壁虎為什麼能爬牆甚至能倒懸在玻璃天花板上?

神奇的壁虎

一本書為了吸引人,往往開頭就很精彩,科學技術類書籍也不例外。拉弗和約翰遜的《生物學》開頭就拿壁虎說事。如果你知道壁虎為什麼能爬牆甚至能倒懸在玻璃天花板上,你就可以跳過這篇了。

答壁虎有吸盤的人,別自以為是啦,錯。蠑螈才有吸盤,如果把蠑螈和壁虎放在真空的環境下,因為沒有足夠的氣壓,所以蠑螈不能再抓住牆壁,但壁虎行。但這種錯誤的觀念至今深入人心,還有很多粗製劣造的科普書或百科全書上沿用這種說法。

是摩擦力嗎,錯。蟑螂的足上有很多小鉤子,能抓住有表面有凹凸處的物體爬行。但是在拋光玻璃上,蟑螂無能為力,而壁虎如履平地。

是不是靜電引力呢,也不是。我們知道,乾燥的環境裡容易產生靜電,但是在溼潤的離子化空氣裡沒有靜電的情況下,壁虎依然照常爬行。

會不會是膠著作用呢,不是。有許多昆蟲得用足上腺體裡分泌黏液來幫助爬行。可是壁虎的足裡面根本沒有腺細胞,也沒有化學物質分泌。

壁虎為什麼能爬牆甚至能倒懸在玻璃天花板上?

顯微鏡下壁虎的足

從一般的顯微結構或細胞學原理上無法解釋壁虎是怎麼爬牆的。原來壁虎的足底有一排排細小的絨毛,叫做剛毛,而每個剛毛的末端又分出上千個突起叫匙突。每隻足上有幾十萬根剛毛,算起來就有幾億個匙突。這些匙突細小到能直接踏入物體分子內部,形成一種只有分子或原子在足夠近的距離才能產生的一種弱相互作用叫範德華力。而且當匙突與物體表面接觸,如果傾角超過臨界角度(30度),作用力就會消失。這就解釋了壁虎為什麼能移步。

直到2013年科學家才能徹底測出這種相互作用力的大小,所以如果不是特關注這方面信息的人根本不可能知道壁虎是如何能爬牆的,也就為自己的孤陋寡聞不好意思了,繼而往下多看看。


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