说到飞檐走壁,你会想到谁?蜘蛛侠吗?
蜘蛛当然能在光滑的垂直墙壁上攀爬,它们体小轻盈,只要能用自己的小爪子勾住墙壁就可以了。很多人想不到的是,有一种大得多、也重得多的脊椎动物,同样可以做到这一点,那就是壁虎,也被称为守宫。
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“守宫”的由来
古代人们发现有一种小巧的、善爬行的动物常常生活在屋壁、宫墙之上,看起来像是在守护整座房屋、宫殿,故称其为守宫。
用现代科学分类的话,守宫其实就是我们常见的壁虎,属于爬行纲蜥蜴目壁虎亚目,身体大多细小扁平,个头还不如人的巴掌大,皮肤表面布满颗粒状的细小鳞片,头部呈三角形,嘴端较尖,一般是昼伏夜出。
陈智威 摄
02
守宫的生存之道
守宫看起来憨憨的,好像也没什么攻击性,但它们有两个行走江湖的“绝活”,一个是飞檐走壁,一个是金蝉脱壳。
飞 檐 走 壁
守宫飞檐走壁这个“绝活”,主要依赖于它们的四肢。四肢末端的脚趾上具有肉垫,肉垫表面分布着数以万计的刚毛,每根刚毛末端又有约400~1000根更细的分支。这种结构使得刚毛与物体间的距离非常近,从而产生分子引力,使其脚部能吸附在玻璃、水泥、钢铁等各种平面上。
分子引力也叫范德华力,是中性分子彼此距离非常近时产生的一种微弱电磁引力。
虽然每根细毛产生的力量微不足道,但累积起来就很可观。根据计算,一根刚毛能够提起一只蚂蚁的重量,而守宫的脚上约有600多万的刚毛,如果全部附着在物体表面,即可吸附超过120千克的物体,所以守宫实际上只使用一个脚,就能够支持整个身体了。
图源:全民科普
即然粘得这么牢,那守宫在走路的时候能抬起来脚吗?
答案是可以的,而且它走路不费吹灰之力,抬脚就走。美国斯坦福大学的Mark教授团队发现守宫脚上的绒毛都统一朝一个方向倾斜,用力时绒毛会被一排排拨开。这就可以让它在附着和抬脚时十分省力,在需要附着时,脚掌绒毛受到牵引,所有绒毛都会越来越贴合墙体表面,范德华力的合力越来越大,而抬脚时,绒毛受到牵引,使其一层一层地脱离表面,范德华力的合力就会越来越少,直至脱落。
而且科研人员也发现守宫从不清理自己的脚,但不管它们在多么脏的物体表面行走,几步之后脚上的脏物会自动脱落。这种特性能保持刚毛之间的分子引力,以避免从爬行的表面脱落。这或许是守宫能够“飞檐走壁”的另一原因。
图源:知乎
基于守宫附着爬行的启示,斯坦福大学研究团队研制出了一种“仿壁虎爬墙机器人”,可实现在玻璃墙面的垂直向上爬行,帮助建筑行业、消防部门等进行高空极限作业。
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当然并非所有守宫都能飞檐走壁。例如自博馆体验自然展区的豹纹守宫就不具备这些趾上的微结构,无法爬上墙壁等光滑表面。
金 蝉 脱 壳
守宫的另一个绝活是它们保命逃生的重要法宝,当有敌人出现在它们周围时,为了将敌人引开,并进行自我防御,守宫会用力收缩尾部的肌肉,使尾巴断掉,且断掉的尾巴还可以跳动,能够吸引敌人的注意力,这样自己就可以趁机溜走了。
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人类骨头断掉了需要在床上休息几个月,而守宫断尾却不同,这与它们尾部的结构有关。从x光片中可以看到守宫的尾巴上排列着许多关节,这些关节被称为尾椎,守宫的每一块单独的尾椎中,都有一块特殊的软骨。遇到危险时,尾巴上的肌肉用力收缩,连接的软骨就断开了,非常灵活。
图源:bing
图源:新浪
大家也不要担心守宫失去了尾巴后的生活问题,其实它们大多数尾巴是有再生能力的。当尾巴断掉后,守宫体内会释放一种生长激素,促使它们再生长出一条新的尾巴。当然,不到万不得已的时候,守宫不会主动断尾。因为断尾不仅意味着损失了一部分身体,还会让它们在竞争中处于不利的位置。再生的尾巴通常更粗短圆钝,不会和原生的尾巴一模一样。另外,也并非所有的守宫都能断尾再生,例如自博馆体验自然展区的睫角守宫虽然遇到危险时也会自断尾巴,但是并不会再重新长出新的尾巴。
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民间传说中别样的守宫
在中国古代的民间传说中,将“蟾蜍、毒蛇、蝎子、蜈蚣、壁虎”五种生物并称为“五毒”,它们的毒液给医疗匮乏的古代人造成了伤害,也影响农民的生产活动。
古人认为守宫的尿有剧毒,入眼则瞎,入耳则聋,滴到人身上就会引起溃烂,吃了守宫爬过的东西便会中毒死亡。这种说法在现代医学看来是夸大其词,守宫的氮代谢废物是尿酸,它以结晶的形式和粪便同时排出体外,尿酸中的氮毒性极低,很难对人体造成伤害。但排泄物中可能携带沙门氏菌,这种细菌如果进入人的身体,可能会造成不同反应,比如抵抗力强的成年人感染细菌可能有头痛等症状,若是进入免疫力低下的人体内,可能会有生命危险,因此我们在生活中还是要小心为上。
图源:参考文献2
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自博馆里的守宫
在上海自然博物馆一楼生命长河展区的体验自然主题区,生活着一群可爱的守宫小家伙,这里先给大家展示几位饱饱眼福。
多趾虎
多趾虎(Rhacodactylus leachianus)又被称为“巨人守宫”,原生活在南太平洋的新喀里多尼亚岛上,是一种市场上备受欢迎的爬宠。这种守宫成体后能一般达到30-40cm,被誉为“世界上现存综合体型最大的守宫”。
陈智威 摄
吐鲁番沙虎
吐鲁番沙虎(Teratoscincus roborowskii)原生活在新疆吐鲁番地区,属于“蛙眼守宫”类,因养殖方式简单,形态可爱而深受人们喜爱。它对温度有较强的适应能力,在十几度到三十几度的条件下都能存活,喜欢的食物有面包虫,蚂蚱,蛐蛐等。
王紫珺 摄
豹纹守宫
豹纹守宫(Eublepharis macularius),拉丁文“Eubiepharinae”翻译为眼皮,因为它拥有大部分守宫所没有的眼睑。它的身体非常美丽,是非常受欢迎的爬宠。它原产于印度及巴基斯坦等地区,喜欢栖息在沙漠或草原中,现今宠物店售卖的豹纹守宫均为人工繁殖。
王紫珺 摄
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