Лапа гекона знову поставила вчених перед загадкою

Найскладніші маніпуляції, що імітують рух геконів, показали, що сили Ван-дер-Ваальса, які, як вважалося, утримували ящірок на поверхні, жодної ролі у цьому процесі не відіграють.
Гекони відомі своєю здатністю пересуватися по вертикальній поверхні або, наприклад, стелі. До того ж, ця поверхня може бути ще й абсолютно гладкою, як скло. Такі трюки тварини здійснюють за допомогою безлічі крихітних волосків, що покривають лапки. Вчені вважали, що волоски зчіплюються з опорною поверхнею під дією сил Ван-дер-Ваальса, надійно утримуючи тварину. Відомо також, що в умовах, коли збільшується вологість повітря, або просто на слизькій і вологій поверхні гекони прикріплюються до неї ще міцніше.

Група вчених під керівництвом аспіранта Майкла Проуса із Вашингтонського університету вирішила з`ясувати, як вони це роблять. Дослідники дійшли висновку, що сили Ван-дер-Ваальса тут ні до чого. Швидше за все, на думку авторів, кератин, яких входить до складу волосків, в умовах підвищеної вологості розм`якшується і волоски стають більш еластичними. За рахунок цього, припускають автори, зростає площа «зчеплення» волосків із поверхнею.

У 2002 році один з авторів цього дослідження доктор Келлар Отом припустив, що міцне з`єднання волосків з поверхнею досягається зовсім не за рахунок водневих зв`язків.е. не завдяки Ван-дер-Ваальсовим силам. Аспірант Проус вирішив перевірити це припущення. Його також цікавило, чому підвищена вологість дозволяє геконам не зісковзувати з поверхні, а ще міцніше до неї прикріплюватися.

Щоб відповісти на ці питання, команда Проуса зібрала волоски геконів, які ті скинули під час линьки, та виміряла їх властивості на спеціальному пристрої, який імітував кроки геконів по поверхні. Волоски разом з пристроєм вчені помістили на поверхню двох типів - одна змочувалась водою (володіла гідрофільними властивостями), а інша - ні (мала гідрофобні властивості). В умовах різної відносної вологості повітря (вона змінювалася від 10 до 80%) автори вимірювали міцність, з якої волоски прикріплювалися до поверхні.

Виявилося, що незалежно від властивостей поверхні волоски трималися за поверхню однаково міцно. При збільшенні відносної вологості повітря сила зчеплення ще більше зростала (і теж незалежно від типу поверхні). Це справді доводить, що сили Ван-дер-Ваальса ніяк не впливають на здатність волосків прикріплюватися до поверхні.

Автори припускають, що розгадка геконових лапок криється у властивості кератину - речовини, що входить до складу волосків. Відомо, що кератин стає більш еластичним у разі підвищення вологості середовища. І справді, коли Праус став розтягувати волоски в умовах різної вологості, виявилося, що при відносній вологості повітря 80% їхня еластичність збільшилася на 75% у порівнянні з еластичністю при десятивідсотковій вологості. На думку авторів, цілком можливо, що саме ця властивість кератину дозволяє геконам міцно триматися за поверхню.

Ганна Говорова
Джерело: http://infox.ru/, 15.10.2010