在阿富汗高地上,一只饥饿的狐狸扑向了令之垂涎欲滴的豹纹壁虎。但这只蜥蜴却有张独特的“免死金牌”:一条可自动分离的尾巴。脱落的附肢会在地上拍打许久,分散狐狸的注意力,让壁虎有时间逃跑并躲藏起来。
豹纹壁虎是少数具有自切(autotomy,即自主断肢)能力的蜥蜴之一。这种方法非常有效,但尾巴的重量约占蜥蜴身体的1/4。失去这么多肢体,这些动物是如何迅速适应的呢?
美国查普曼大学(Chapman University)的生物学家凯文·亚格南丹(Kevin Jagnandan)告诉我们,当壁虎失去尾巴后,它们会“采取更加伸展的姿势”,用四肢尽量张开的方式行走。起初,大多数研究人员都认为,这种姿势是壁虎由于身体重心突然改变而做出的反应。但亚格南丹在实验室观察了尾部齐全的豹纹壁虎,他发现壁虎会在行走过程中摇晃尾巴,说明摇晃尾巴的动作很可能是蜥蜴行走的关键。
为了验证这个猜想,亚格南丹和团队对10只壁虎在不同状态下的行动姿势进行了评估。这些状态包括尾巴完整、尾巴被绑在胶粘鱼竿上(重量可忽略不计),以及自主断尾之后。通过对比观察,研究人员可以分辨,对壁虎运动产生影响的,究竟是失去身体部分重量,还是失去摇摆尾巴的动作。
结果研究人员发现,尾巴固定不动的蜥蜴采用的站姿和没有尾巴的蜥蜴类似。这个结果表明,失去尾部后,蜥蜴采取四肢张开的行走姿态,并不是为了抵消失去的体重,而是因为无法摇晃尾巴。亚格南丹认为,尾部运动可以帮助蜥蜴在行走过程中保持平衡和稳定。他还猜测,很多树栖哺乳动物的尾巴也具有类似的作用,如猫和猴类等。相关研究论文已经发表在了2017年9月的《科学报告》(Scientific Reports)杂志上。
美国圣安塞姆学院(Saint Anselm College)的生物学家比尔·赖尔森(Bill Ryerson,未参与此项研究)对结论倍感惊讶。“我们本以为这问题早就搞清楚了,答案看上去一目了然——体重是主要因素”,赖尔森说,“但这项新研究以一种‘完美而简单’的方法挑战了过去的观点”。
亚格南丹希望,了解动物如何适应丧失部分身体的状况,可以最终帮助工程师设计机器人,让它们在添加或移除大量负载甚至整个肢体时,能够更高效地移动。
请 登录 发表评论