在阿富汗的某个高地,一只饥饿的狐狸猛扑向一只看起来美味的豹纹壁虎。但这种蜥蜴拥有一张“免死金牌”:一条可脱落的尾巴。脱落的尾巴会摆动足够长的时间来分散狐狸的注意力,让壁虎本身得以逃跑并躲藏起来。
豹纹壁虎是少数几种拥有这种自截能力(称为自切)的蜥蜴物种之一。这项技术很有效,但尾巴可能占蜥蜴体重的四分之一左右。那么,这些动物是如何适应如此迅速地失去如此多的身体部分的呢?
查普曼大学生物学家凯文·贾格南丹说,当壁虎失去尾巴时,它们会“采取这种更伸展的姿势”,并且四肢张开得离身体更远地行走。大多数研究人员最初认为这种姿势是对突然转移的重心的一种反应。但是,当贾格南丹在他的实验室里观察到有尾巴的豹纹壁虎时,他意识到它们在行走时会摇动尾巴,这表明这些运动可能是蜥蜴运动的关键。
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为了检验这一假设,贾格南丹和他的团队评估了 10 只壁虎在各种条件下的行走姿势:尾巴完整;尾巴被一小段粘上的钓鱼竿(质量可忽略不计)束缚;以及尾巴自行截断。这些比较使研究人员能够区分失去质量的影响与失去尾巴摇摆对壁虎运动的影响。
研究人员在 9 月份发表在《科学报告》杂志上的一项研究中报告称,尾巴被固定住的蜥蜴所采用的姿势与没有尾巴的蜥蜴相似。这一结果表明,它们在失去尾巴后所采用的伸展步态不是为了弥补失去的质量,而是为了弥补缺乏尾巴摇摆。贾格南丹认为,尾巴的运动有助于蜥蜴在行走时保持平衡和稳定性。他怀疑,猫和猴子等树栖哺乳动物的尾巴也具有类似的作用。
圣安塞尔姆学院的生物学家比尔·赖尔森(Bill Ryerson)没有参与这项研究,他对这些发现感到惊讶。“我们以为我们已经解决了这个问题——这似乎非常清楚明了”,质量是主要因素,他说。赖尔森补充说,这项新研究以一种“非常简单”的方式挑战了早期的观点。
贾格南丹希望,了解动物对身体部位缺失的反应最终可以帮助工程师设计出能够更有效地移动的机器人,即使添加和移除重物甚至整个肢体。