Як прилипають лапки гекона до поверхонь?

Як прилипають лапки гекона до поверхонь?

Гекони можуть пересуватись по стінах або навіть по стелі. Анімація пояснює цю здатність.

Біологія

Ключові слова

гекон, террарій, Дисперсне притягування, адгезія, вторинний зв'язок, кератин масштаб, тварини, хребетні, рептилія, комахоїдний, антофілія, біологія

Пов'язані об'єкти

Сцени

Коморський денний гекон планом

  • коморський денний гекон - Цей гекон, який поширений на півночі Мадагаскару і сусідніх островах, є найбільш барвистим видом гекона. Названий за жовтуваті плямки на спині. Тварина завдовжки 10-13 см і вагою 40-80 г. Його тіло жовтувато-зеленого або яскраво-зеленого кольору, а ноги в основному - синього. Зазвичай він мешкає на бананових чагарниках і пальмах. Гекон активний протягом дня;харчується комахами, дрібними рептиліями і фруктами.

Люди з давніх часів вдаватися в питання, як гекони здатні впевнено пересуватися по самим гладких поверхням, або утримуватися на стінах і навіть стелі. Однак тільки на початку XXI століття вчені змогли відповісти на це питання. Відповідь полягає в особливій будові підошов гекона. Надзвичайно сильне зчеплення між лапками гекона і гладкими поверхнями є результатом міжмолекулярних сил тяжіння відомих як Сили Ван дер Ваальса.

Будова

  • лапка - Підошви вкриті крихітними щетинками, які закінчуються кількома мільярдами лопаточок-присосок. Вони забезпечують сильне зчеплення завдяки взаємодії сил Ван-дер-Ваальса (дисперсійне притягування), тому гекони можуть ходити навіть по стелі.
  • отвір слухового каналу
  • блакитне кільце навколо очей
  • червоний візерунок на спині
  • Довжина тіла: 10-13 см
  • злегка плоский хвіст - Гекони можуть відкидати свій хвіст, якщо відчувають себе в небезпеці. Це явище називається автотомія.

Будова лапок

  • щетинки - Їх діаметр становить близько 5 мікрометрів, тоді як діаметр найтоншої людської волосини - близько 19 мікрометрів. Кожен квадратний міліметр підошви містить близько 14 000 щетинок. Всього на 4 лапках їх є близько 6,5 мільйонів.
  • щетинка - Їх діаметр становить близько 5 мікрометрів, а діаметр самої тонкої людської волосини - близько 19 мікрометрів. Кожен квадратний міліметр підошви містить близько 14 000 щетинок, на 4 лапках їх налічується близько 6,5 мільйона.
  • лопаточки-присоски - Кожна щетинка закінчується 100-1000 лопаточок-присосок. Всього їх на підошвах є кілька мільярдів. Слабке дисперсійне притягання між присосками і поверхнею забезпечують сильне зчеплення. Теоретично вони можуть втримати вантаж з вагою понад сто кілограмів. Для від'єднання лапки від поверхні необхідно змінити кути нахилу щетинок. Для цього достатньо і невеликого зусилля, оскільки зчеплення роз'єднується поступово.
  • лопаточка-присоска
  • дисперсійне притягування - Між поверхнею і кінцями лопаточок - присосок виникають слабкі зв'язки. Причиною цього є коливання ядер: в неполярних молекулах утворюються тимчасові зміщення заряду, тим самим молекули тимчасово поляризуються. Це змушує наступну неполярну молекулу стати поляризованою, а між двома поляризованими молекулами утворюється електричне притягання.

Прилипання і відлипання

  • лопаточка-присоска
  • дисперсійне притягування - Між поверхнею і кінцями лопаточок - присосок виникають слабкі зв'язки. Причиною цього є коливання ядер: в неполярних молекулах утворюються тимчасові зміщення заряду, тим самим молекули тимчасово поляризуються. Це змушує наступну неполярну молекулу стати поляризованою, а між двома поляризованими молекулами утворюється електричне притягання.
  • прилипання
  • відлипання

Анімація

Гекони - це рептилії, які часто утримуються як домашні тварини і відомі своєю здатністю ходити по стінах або навіть по стелі. Ця особлива здатність обумовлена особливою будовою їх пальців.

Їх підошви вкриті щетинками. Діаметр щетинок становить близько 5 мікрометрів, при цьому вони набагато тонші за людську волосину, у якої діаметр становить близько 19 мікрометрів.. Всього всі чотири лапки містять близько 6,5 мільйонів щетинок. Кожна щетинка закінчується кількома сотнями або тисячами лопаточок - присосок, таким чином чотири ноги містять їх декілька мільярдів. Коли гекон ставить лапку на поверхню, між лопаточкою - присоскою і поверхнею виникають слабкі зв'язки Ван-дер-Ваальса (дисперсне притягування). Завдяки великій кількості лопаточок - присосок, це створює сильне прилипання: теоретично чотири ноги гекона можуть втримати більше ста кілограма ваги.

Щоб від'єднати стопу від поверхні, слід змінити кути нахилу щетинок. Для цього достатньо і невеликого зусилля, оскільки зчеплення роз'єднуються поступово.

Дисперсійні взаємодії

  • електронна хмара
  • ядро атома - Позитивно заряджене ядро ​​і негативно заряджена електронна хмара атома коливаються, тим самим створюючи тимчасові диполі.
  • електрична притягання - Коли дві частинки зближуються і одна з них поляризується, то її позитивний полюс відштовхує ядро ​​іншої частинки і притягує його електронну хмару. Тим самим вона індукує поляризацію в іншій частинці, і між ними відбувається електростатична взаємодія. Ця взаємодія досить слабка, найслабша з вторинних хімічних зв'язків. Однак завдяки великій площі поверхні лопаточок - присосок вона забезпечує сильне зчеплення.

Зчеплення між лопаточкою - присоскою і поверхнею забезпечується Ван-дер-Ваальскими силами. Основою цієї взаємодії є коливання позитивно заряджених ядер і негативно зарядженої електронної хмари в атомах. Коли дві частинки, наприклад, частинка лапки гекону і частинка поверхні скла, знаходяться у безпосередній близькості, одна з них стає поляризованою. Її позитивний полюс відштовхує ядро ​​іншої частинки і притягує його електронну хмару. Тим самим вона індукує поляризацію в іншій частинці, і між ними відбувається електростатична взаємодія. Ця взаємодія досить слабка, найслабша з вторинних хімічних зв'язків. Однак завдяки великій площі поверхні присосок забезпечується сильне зчеплення.

Пов'язані об'єкти

Вуалевий хамелеон

Хамелеони мають здатність змінювати свій колір.

Вуж звичайний

Вид змії з характерною плямою на шиї.

Гадюка звичайна

Ця отруйна змія широко поширена в Європі. Її укус рідко буває смертельним для людини.

Європейська болотна черепаха

Анімація показує будову тіла черепах.

Їстівна або зелена водна жаба

Ця анімація демонструє будову земноводних на прикладі звичайного виду жаб.

Археоптерикс

В археоптерикса виявлені характерні риси як птахів, так і рептилій. Ймовірно, це родоначальник птахів.

Тиранозавр рекс - ящір тиран

Древній хижий ящір великих розмірів. Найвідоміший динозавр.

Трицератопс

Вид рослиноїдного динозавра крейдяного періоду, якого легко впізнати за його великим коміром і трьома рогами.

Апатозавр

Травоїдний динозавр величезного розміру з довгою шиєю.

Утворення молекули водню

У молекулі водню між атомами Гідрогену існує ковалентний зв'язок.

Структура молекули азоту

Анімація демонструє структуру молекули азоту (нітрогену). Сигма-зв'язок і два пі-зв'язки з'єднують атоми азоту.

Added to your cart.