それは奇跡ではありません：これがヤモリが水の上を歩く方法です

水の上を歩くという性質は奇跡のように思えるかもしれませんが、神の恵みに後押しされたキャラクターにのみ特有のものです。しかし、サイズはさまざまですが、多くの動物がそれを行うことができます。最も小さい昆虫の中でも、水の表面張力を利用して素早く水の上を移動する靴の昆虫が際立っています。一方、ヘスストカゲとしても知られる爬虫類であるバジリスクの場合は、池や川の表面を簡単に歩くことができるため、非常に典型的です。彼の場合、水を打って前に進む「叩き」のおかげで、なんとか自分自身を推進することができました。

水を凍らせることなく-43℃まで冷却します。

一方と他方の間の中間には、温暖な気候に特有の爬虫類であるヤモリがいます。その大きさは2 ～ 60 センチメートルの間で変化します。水上を走る能力は一般的なバジリスクほど知られていませんが、いくつかの標本もそうすることが観察されています。論理的には、これはオックスフォード大学とロックフェラー大学の研究者チームを含む多くの科学者の注目を集めており、彼らはこれを達成するために使用されるメカニズムに関する研究を「Current Biology」誌に発表したばかりです。答えは、そのサイズと同様に、真ん中にあります。

ヤモリを理解してレスキューロボットを作る

生物物理学者のジャスミン・ニロディが筆頭著者であるこの研究を実施するために、研究者らはヒラタヤモリ( Hemidactylus platyurus ) の性質に焦点を当てました。これらの動物は優れた敏捷性で際立っており、壁を登ったり、葉の上でバランスをとったり、高速で走ったりすることができます。このため、動物はロボット開発の良い模範となり、科学者が動物の生体力学を長年研究してきたのはそのためです。しかし、これまで、彼らが水上を秒速1メートルの速度で移動できる仕組みは謎でした。

それを解明するために、ニロディと彼のチームはこのヤモリの標本をいくつか研究室に持ち込み、そこに細長い水槽を置き、その上に板を置きました。さらに、石鹸を添加することで流体の表面張力を変化させました。表面張力は、液体の表面が弾性シートであるかのように動作する液体の特性です。これは、より深い層に浸された分子は他の分子とあらゆる方向で相互作用を受けるのに対し、表面上の分子は下層の作用のみを受け、正味の上向きの力を生成するためです。水に石鹸を加えると、これらの分子間力が壊れ、表面張力が変化します。

このシナリオが確立されたら、ヤモリを水槽の先頭のボードの上に置き、尻尾に触れて驚かせます。動物たちが水に飛び込み、その上を走る様子が高速度カメラを使用して記録され、どのような資質が動物たちにこの「神聖な賜物」を与えているのかを判断することを目的としていました。

泳ぎ方を知っていると思っていてもそうではない動物

彼らは、この偉業が、表面張力と水の衝撃の両方を利用して移動する動物の体のさまざまな構成要素間のコラボレーションの結果であることを検証しました。すべては彼らの強い脚のおかげで始まります。脚によって水面に到達し、空気のポケットを作り、体のほとんどを浮かせることができます。さらに、防水性の皮膚と、体を安定させて前に推進する尻尾も連携して、非常に効率的な動きを実現します。

この研究の目的は、単なる好奇心を超えて、この動物が水の上を歩くことを可能にするメカニズムを理解し、それを水中環境で素早く移動できるロボットの開発に応用することです。これらは、洪水後の救助活動など、まったく異なる用途に使用できる可能性があります。水の上を歩いて命を救う方法を教えます。それは奇跡ではありません、それは科学です。