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| 《Nature》报道化学所揭示水黾在水上行走的奥秘 |
| 添加时间：2009-11-04 14:48:53 浏览次数：3743
来源：生物谷
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众所周知，有些蜘蛛和昆虫能在水面自由“行走”，其主要是因为它们体重较轻，水面张力和浮力足以将它们托起，然后利用自身的一个推力实现在水面行走的现实。Nature封面以“精巧的水面行走”为标题，揭示一些昆虫为什么能够自由行走在水面和陆地上。去年11月，Nature也报道了水黾在水上行走的机理，见：《Nature》报道化学所揭示水黾在水上行走的奥秘，这两个发现极大推动了昆虫在水面上行走的奥秘的研究。极大推动了“表面和交界面力学和生物学的研究”，为仿生学提供一个广阔的研究空间。
科学家发现，能够行走在水面和陆地的昆虫分别在这两种环境中身体形状是不一样的。昆虫行走在水面上的时候一般身体像一个初月的形状，但是一旦到了地面就自然舒展开来。依靠这种初月的身体姿势，昆虫不仅可以自由行走于水面上，而且能够顺利产卵和逃离天敌的伤害。
据MSNbc新闻2005年9月28日报道：科学家们9月28日称他们发现了小型昆虫是如何在水面上行走，又是如何横越池塘和水坑陡峭水面的秘密。
尽管水面在人类的眼中似乎是个平面，但对微型生物而言，他们就像是面巨大的“水墙”，微型生物必须翻过这种被称为“新月板形”的结构体才能去往他们想去的地方。
美国麻省理工学院的John Bush和David Hu使用高速摄影来精确展示了3种昆虫是如何克服地球重力攀爬的景象。
“水面行走类昆虫具有攀登新月板的能力，它们在寻找陆地产卵或逃避捕食者的过程中发展出了这种能力。”他们在Nature里这样认为。
毫米级大小的昆虫不能使用通常的移动方法来攀登水墙，所以他们保持一种僵直的身体姿势并在水面造出涟漪，借助涟漪产生的力量他们就可以攀上陡峭的水面。
科学家们认为这种做法与水利用自身的表面张力吸入细管的过程是类似的。
“对新月板的攀爬是一种不同寻常的前进方式，昆虫们以几乎静止不动的姿态前进，并不移动它的肢体，”研究人员补充说。
昆虫是怎样走出水面的？
在水面上行走的昆虫依靠表面张力支撑其重量：当它们需要到干的地方去时，它们就会碰到一个障碍，即水的边缘半月形的很滑的斜坡(即弯月面)。水对于我们来说是平坦的，但对于一只昆虫来说，只有几毫米长的这些弯月面看起来一定像是没有摩擦力的山坡。一项将实验和理论结合起来的研究工作显示，攀爬弯月面的昆虫能够利用漂浮物体之间的毛细管吸引力。这些昆虫会将自己锁定在一个静止的姿势，使自由表面变形，从而产生一个侧向毛细作用力，这个力推动它们往弯月面上爬，爬升的速度最大可达每秒30个身体长度。攀爬弯月面是一种独特的推动方式，之所以独特，是因为它并不要求昆虫移动自己的肢体。本期封面所示为一只名为Mesovelia的昆虫从右向左攀爬一个弯月面。
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