Cum merge o iguana pe apă - spectrul științei
Ca o iguana care merge pe apă
Baziliscurile de cască sunt renumite pentru capacitatea lor unică de a alerga pe apă. Șopârlele maro-măslinii din familia iguanelor, cu cele două dungi laterale ușoare și pete transversale întunecate, au o lungime de până la 80 de centimetri și cântăresc 200 de grame. În plus față de o coadă enormă, care reprezintă aproximativ două treimi din lungimea corpului, caracteristicile speciale sunt casca de cap care i-a dat numele și o creastă înaltă a spatelui la masculi.
Animalele trăiesc în pădurile tropicale tropicale din America Centrală și se hrănesc cu animale mici și fructe. De obicei, ei stau pe ramuri deasupra marginii unui corp de apă. Dacă sunt înspăimântați, cad în apă și se aruncă pe picioarele din spate într-o poziție semi-verticală pe suprafața iazului sau a râului; animalele tinere par să alunece complet în aer, în timp ce exemplarele adulte se scufundă puțin. Basiliscurile sunt, de asemenea, excelente la înot și scufundări; dar când sprintează deasupra suprafeței apei, ating o viteză mult mai mare de până la doisprezece kilometri pe oră, astfel încât să scape cu ușurință de atacarea animalelor acvatice.
Pentru a investiga mai detaliat fundalul fizic al levitației miraculoase, am realizat înregistrări video a șapte baziliscuri pedalând peste apă și am construit modele mecanice. Ca urmare, am reușit să urmărim în detaliu secvența de mișcare și să determinăm ce componente contribuie cât de mult la ascensor.
În primul rând, baziliscul pălmuiește unul dintre cele două picioare din spate, care au cinci degete lungi, cu gheare, pe suprafața apei. La un animal de dimensiuni medii, cântărind în jur de 90 de grame, tensiunea superficială a apei, care este eficientă atunci când intră în contact cu piciorul plat, asigură 23% din forța necesară pentru menținerea corpului în aer. În următoarea fracțiune de secundă, șopârla își împinge piciorul răspândit în jos cu o mișcare de batere, astfel încât să deplaseze brusc apa și să creeze o depresiune plină de aer. Baziliscul se împinge de pe masele de apă aruncate și, în același timp, folosește diferența de presiune hidrostatică între suprafața apei și fundul cavității umplute cu aer de sub picior. Împreună cu tensiunea superficială a apei, ambele efecte pot, conform calculelor noastre, genera 111 la sută din capacitatea portantă de care are nevoie o șopârlă pentru a nu se scufunda. Animalele tinere care cântăresc doar două grame ar trebui să câștige până la 225% din flotabilitatea de care au nevoie, ceea ce explică de ce s-au deplasat mai elegant și fără efort peste corpurile de apă.
Dar cum se asigură șopârla că ridicarea obținută atunci când piciorul este apăsat în jos nu se pierde din nou când este ridicată? Trucul este să scoți piciorul din cavitatea plină de aer din apă înainte de a se închide; în acest fel animalul evită rezistența la frecare mult mai mare a lichidului. O inspecție mai atentă a arătat că și-a aruncat degetele de la picioare înapoi, întinzându-le în acest proces și alunecând piciorul din apă în timp ce era încă înconjurat de aer.
O cusătură îngustă a pielii pe marginile degetelor ar trebui să fie de ajutor. Ca o parașută, se umflă atunci când este scufundat în apă, crescând astfel secțiunea transversală și, astfel, efectul de respingere. Când este scos afară, însă, se prăbușește, ceea ce face piciorul mai îngust, astfel încât să se potrivească bine prin cavitatea umplută cu aer creată anterior.
Cu excepția baziliscurilor, doar câteva păsări acvatice cu palmă pot merge pe suprafața apei; cu toate acestea, mecanismul fizic este diferit și nu a fost încă cercetat cu precizie. În orice caz, oamenii nu pot învăța nimic din baziliscuri - cu excepția faptului că nu încearcă să meargă peste apă. Un bărbat adult care cântărește 80 de kilograme ar trebui să atingă o viteză de 110 kilometri pe oră (30 de metri pe secundă) și să genereze de 15 ori mai multă energie musculară decât poate produce mașinile sale metabolice.