托爾圖格羅國家公園
在武俠影視劇中,，我們經(jīng)常能見到輕功非凡的“大俠”在水面上“疾步如飛”的場(chǎng)面，但現(xiàn)實(shí)中的人們必須得承認(rèn),，生活中的“大俠”再有本事,，也不可能像蛇怪蜥蜴那樣，真的能在水上疾步如飛,。蛇怪蜥蜴為什么就能做到這一點(diǎn)呢,？多年以來，人類在這個(gè)問題上,，開展了成千上萬次探索實(shí)驗(yàn),，但也只是在最近，美國科學(xué)家才解開這個(gè)十分有趣的謎團(tuán),。
如果你見到一只蜥蜴非常從容地從水面上跑過,，你一定會(huì)大吃一驚：我不是在做夢(mèng)吧？這個(gè)東西怎么能在水上跑而不會(huì)沉下去,？
蛇怪蜥蜴(basilisk lizard)是蜥蜴中的大明星,，就是因?yàn)樗幸环N“特異功能”，可以在水面上疾步如飛——無論是平靜的湖面,，還是流動(dòng)的小溪,，這個(gè)小東西都能如履平地。
蛇怪蜥蜴只能讓人自嘆弗如,。練就這類絕世“輕功”的人,，大概只能在中國的武俠小說,、武俠劇中見到。
那么,，蛇怪蜥蜴是怎么做到的呢,？在人類的視野里，比較常見的蛇怪蜥蜴主要有4種,，它們“隱居”的地方,，大多集中在熱帶的中美洲以及南美洲的北部。眾所周知,，有些蜘蛛和昆蟲之所以能在水面自由“行走”,，主要是因?yàn)樗鼈凅w重較輕的緣故，水面張力和浮力足以將它們托起,。但是蛇怪蜥蜴?zhèn)€頭較大,，為什么也能在水面上疾步如飛呢？
高超的輕功絕活,，吸引了人們的興趣,，蛇怪蜥蜴也因?yàn)檫@一本領(lǐng)，得到了“耶穌蜥蜴“的雅號(hào),。
其實(shí),，人類很早就注意到這個(gè)奇怪現(xiàn)象，也一直在探索這個(gè)秘密,，然而在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里,，始終不得其解，只能到《圣經(jīng)》里去找原因,。過去的人認(rèn)為,，是上帝賦予了蛇怪蜥蜴這種能力，因此,，蛇怪蜥蜴獲得了另外一個(gè)名字———“耶穌蜥蜴(Jesus Lizard)”,。
隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，尤其是仿生學(xué)的飛速發(fā)展,，科學(xué)家們對(duì)蛇怪蜥蜴的這一獨(dú)特本領(lǐng)更加感興趣：如果破譯了蛇怪蜥蜴水上飛的秘密,，研制出可以水上飛的機(jī)器人，那該有多大用途??！在對(duì)比研究中，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，蛇怪蜥蜴的腳掌底部有類似于葉子一樣的懸垂物,。
現(xiàn)在，科學(xué)家終于揭開了謎底,，他們揭示出蜥蜴每次在水中拍擊腳掌的時(shí)候,，是如何產(chǎn)生強(qiáng)大的上推力的,。這一研究成果最近發(fā)表在《國家科學(xué)研究院進(jìn)展雜志》上。
科學(xué)家解釋說,，一些蜘蛛和昆蟲可以在水面行走,，主要是因?yàn)樗鼈凅w重很輕，不足以大過液面表面張力,。
但是，這種蜥蜴與之不同,，它們體重比較大,，有長(zhǎng)長(zhǎng)的身子和大大的腳，在它們腳掌底部有類似于葉子一樣的懸垂物,，在陸地上行走時(shí),，這些懸垂物就收起來，可是,，一旦遇到危險(xiǎn),，跑進(jìn)水里的時(shí)候，這些懸垂物就張開,，使腳掌與水面的接觸面積大增,。但僅憑這一點(diǎn)，蛇怪蜥蜴仍然不可能在水面上跑的,，它們肯定使用了獨(dú)特的水上行走技術(shù),。
科研人員將蛇怪蜥蜴在水面跑的全過程用高速攝像機(jī)拍了下來。
蛇怪蜥蜴小的不到2克重,，大的體重超過200克,，但無論大小，它們都具有只用后肢在水上飛跑的能力,，速度可以達(dá)到每秒鐘1.5米,，能在水面連續(xù)跑4.5米左右，然后前肢沉入水中,，變成游泳姿勢(shì),。大多數(shù)動(dòng)物如果跑進(jìn)水里的話，前肢會(huì)立即沉到水里,，因?yàn)楹完懙夭灰粯?，在水上，基本上沒有什么支撐,，也沒有多大阻力,。
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.勞德曾對(duì)蛇怪蜥蜴做了水上拍照實(shí)驗(yàn),。他們?cè)谒乩锓湃胍恍┛煞垂獾牟Ａ⒘?，用燈光一照,，這些微粒就會(huì)閃光。然后將蜥蜴放入池中,，將它在水面跑的全過程用高速攝像機(jī)拍下來,。由于水里有玻璃微粒，所以他們可以更清楚地觀察蜥蜴在水上跑的動(dòng)作,，計(jì)劃出蜥蜴后肢踩水時(shí)產(chǎn)生的力,。
錄像顯示，蛇怪蜥蜴在水上跑的每一步動(dòng)作可以分成三部分：拍擊,、撲打,、還原。
通過拍照實(shí)驗(yàn),，科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，當(dāng)蛇怪蜥蜴拍擊水面時(shí)，腳主要是垂直運(yùn)動(dòng),；撲打時(shí),，腳主要向后運(yùn)動(dòng)；而在還原過程中,，腳抬起,，離開水面，回到下一步的開始動(dòng)作,。在這些階段,，蜥蜴需要產(chǎn)生出足夠的力，才能保證它跑在水面上,，同時(shí)身體直立,。
蛇怪蜥蜴的腳向下拍擊水面，迫使水下沉或從腳下流走,，同時(shí)在腳的周圍形成一個(gè)氣袋,，這個(gè)動(dòng)作產(chǎn)生了一個(gè)支撐力，這個(gè)支撐力足以使蜥蜴的腳掌向后撲打時(shí)將蜥蜴的身體支撐在水面上,。而腿向后撲打又產(chǎn)生了使它前進(jìn)的力,。這種蜥蜴有高超的水面行走技術(shù)，能產(chǎn)生一種類似于斜面支撐力的強(qiáng)大力量使它保持在水面上,。
“我們?cè)?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(gè)力量可以很好地支撐蜥蜴的軀體側(cè)面，使它不會(huì)在水面‘翻船’?！焙杖f,。
蜥蜴水上疾跑有點(diǎn)像我們騎自行車，如果你不蹬踏板,，自行車就會(huì)慢慢地停下來,，你就會(huì)翻倒在地。
就像人們?cè)谌彳浀钠矫?，比如在沙地上跑步時(shí)一樣,，身體有向前傾倒的趨勢(shì)，蜥蜴也有這樣的前傾趨勢(shì),，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。
這項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于,，從前所知道的有腿的動(dòng)物行走的原理,，都是對(duì)固體表面行走方式的研究。那些用兩條腿在地面行走的動(dòng)物,，比如鳥和人,，向兩個(gè)側(cè)面的支持力很小，而這種蜥蜴非常特別,，居然能在水面保持平衡,，流暢地在水面運(yùn)動(dòng)而不會(huì)翻倒。赫塞表示：“蜥蜴在水上疾跑有點(diǎn)像我們騎自行車,，如果你不蹬踏板,，自行車就會(huì)慢慢地停下來，你就會(huì)翻倒在地,。如果蜥蜴不在水面上快跑的話,，它也會(huì)翻倒的。所以,，他們需要的就是在跑動(dòng)過程中保持身體穩(wěn)定的力,。”
科學(xué)家以前的看法是,，在動(dòng)物起步時(shí),，能量是儲(chǔ)存在動(dòng)物的肢體上的，在后蹬時(shí),，能量釋放出來,，幫助將動(dòng)物推向前進(jìn)。但蜥蜴在水面上跑時(shí)不是這樣，它們的后肢不再有跳躍的功能,，后肢的作用更像活塞,，只限于在邁步期間產(chǎn)生力量。
這項(xiàng)研究結(jié)果提供了確切的深遠(yuǎn)的提示,，可以讓科學(xué)家們更好地研究動(dòng)物是如何在不同性質(zhì)的表面上運(yùn)動(dòng)的,。
赫塞表示：“它們每天都要在習(xí)慣的棲息地表面自由地運(yùn)動(dòng)，它們是如何實(shí)現(xiàn)的,？它們行走的具體方式我們還知道的很少,。”如果我們能夠揭示不同動(dòng)物在不同的表面行走的原理,，我們就能將這些原理應(yīng)用于人類,，實(shí)現(xiàn)人類在這些表面自由行走的夢(mèng)想。到那一天,，人類在水面上健步如飛也就沒有什么奇怪的了,。
