[科普中國]-解開蛇怪蜥蜴在水上奔跑之謎

如果你看過金庸的武俠小說，肯定對武林高手在水面上如蜻蜓般來去自如而佩服有加，繼而夢想著自己有一天也能成為那樣的大俠。但如果你見到一只蜥蜴非常從容地從水面上跑過，你一定會大吃一驚。生活在南美洲熱帶雨林中的蛇怪蜥蜴就有這種“特異功能”，它們可以在水面上疾步如飛，無論是平靜的湖面，還是流動的小溪，這個小東西都能如履平地，只能讓人自嘆弗如。

四腳蛇

走近蛇怪蜥蜴

蜥蜴，俗稱“四腳蛇”又稱“蛇舅母”，屬于冷血爬蟲類，其種類繁多，大多分布在熱帶和亞熱帶。其生活環(huán)境多樣，主要是陸棲，也有樹棲、半水棲和土中穴居。多數(shù)以昆蟲為食，也有少數(shù)種類兼食植物。蜥蜴是卵生，少數(shù)卵胎生。蜥蜴與蛇有密切的親緣關(guān)系，二者有許多相似的地方。

綠色大蜥蜴

多數(shù)蜥蜴有四支足，后肢肌肉有力，能迅速奔跑及迅速改變跑動方向。有些被稱為蛇蜥的種類腳已經(jīng)退化，只留下一些腳的痕跡構(gòu)造。它們因為有眼瞼和耳朵，所以能與蛇區(qū)分。

蛇怪蜥蜴身體細(xì)長，后肢粗壯發(fā)達(dá)，而且腳掌底部具有可張開或收攏的膜。當(dāng)它在水面上奔跑時，這些膜就會張開，使腳掌與水面的接觸面積大增。當(dāng)然，秘密遠(yuǎn)不止于此?？茖W(xué)家們通過細(xì)致的觀察，發(fā)現(xiàn)蛇怪蜥蜴在水面上奔跑時，完整的后肢運動過程包括拍擊、撲打、還原三個連續(xù)動作。拍擊時，后肢主要做上下運動，此時在腳的周圍會形成許多氣泡，這些氣泡則會產(chǎn)生一個支撐力，將身體托起來；撲打時，后肢主要向后方運動，產(chǎn)生一個使身體前進(jìn)的推力，與此同時，之前產(chǎn)生的氣泡破碎并形成一股推力，在完成了上述過程后，它就立刻還原，后肢抬起脫離水面再回到下一個開始動作。蛇怪蜥蜴憑借這三個連貫而高效的動作，自由地在水上健步如飛。

蛇怪蜥蜴

揭開蛇怪蜥蜴水上奔跑之謎

其實，蜥蜴在水上奔跑的故事還遠(yuǎn)沒這么簡單，因為在快速運動的過程中，必然還會遇到身體如何平衡的問題。蛇怪蜥蜴在水面上奔跑時，它的后肢在快速運動的同時，會給身體中部的兩側(cè)提供一對橫向的支持力，這股力量幾乎與向上的支撐力一樣大，這才使它不會在奔跑時摔跤。對比在地面上利用兩腿行走的動物，例如人和鳥類，它們在兩側(cè)面上得到的支持力就很小，快速奔跑時的平衡能力也就弱一些。

哈佛大學(xué)有機(jī)與進(jìn)化生物研究生托尼婭·赫塞表示，她和她的導(dǎo)師喬治·勞德曾專門對這種蜥蜴進(jìn)行實驗研究，發(fā)現(xiàn)蜥蜴有高超的水面行走技術(shù)，能產(chǎn)生一種使它保持在水面上的類似于斜面支撐力的強(qiáng)大力量?！拔覀冊?jīng)預(yù)料它們產(chǎn)生足夠的力量使其可以在水面上奔跑。但是，我們沒料到的是，它還能產(chǎn)生一種軀體中部橫向的力量。這個力量可以很好地支撐蜥蜴的軀體側(cè)面，使它不會在水面上‘翻船’?！焙杖f，“蜥蜴在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(wěn)定的力?！本拖袢藗冊谌彳浀钠矫妫热缭谏车厣吓懿綍r一樣，身體有向前傾倒的趨勢，蜥蜴也有這樣的前傾趨勢，必須另有某種機(jī)制能讓它保持平衡。這就是中部向兩側(cè)的支撐力發(fā)揮作用的所在，這種力幾乎和向正上方的力一樣大，這些力共同作用使它得以具有水上飛的絕活。

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