托爾圖格羅國(guó)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(lái),，人類在這個(gè)問題上，開展了成千上萬(wàn)次探索實(shí)驗(yàn),，但也只是在最近,，美國(guó)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(wú)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(guó)的武俠小說(shuō),、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?。≡趯?duì)比研究中,，美國(guó)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(guó)家科學(xué)研究院進(jìn)展雜志》上。
科學(xué)家解釋說(shuō),，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(lái),，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(lái),。
蛇怪蜥蜴小的不到2克重，大的體重超過200克,，但無(wú)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)楹完懙夭灰粯樱谒?，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＃脽艄庖徽?，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(lái),。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’,。”赫塞說(shuō),。
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(lái),，你就會(huì)翻倒在地,。
就像人們?cè)谌彳浀钠矫妫热缭谏车厣吓懿綍r(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(lái),，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(lái)，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,?！比绻覀兡軌蚪沂静煌瑒?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,。
