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記得兒時的夏日，偶爾會在家裡的牆壁和屋頂上看到爬來爬去覓食的壁虎，無論垂直的牆壁、高高的天花板甚至是光滑的玻璃，它們飛簷走壁，如履平地。
飛簷走壁的技術支援
最初，科學家們猜測壁虎的腳底是不是存在某種粘液或者吸盤，使得它們的腳可以緊緊地粘在物體表面，但既然粘性很大，它們又是如何在不同物體表面進行移動的呢？2000年，發表於《自然》雜誌的一項研究第一次讓我們看到了壁虎與眾不同的腳掌。
科學家們對大壁虎（Gekko gecko）的研究發現，壁虎的腳掌並非平坦光滑的，沒有粘液，也沒有吸盤。相反，腳掌上充滿了褶皺，每隻壁虎的腳有5個趾頭，每個趾頭上有大約20個重疊薄片結構（lamellae），每個層狀結構都是由直徑約5微米、長約110微米的剛毛（setae）構成，而在每根剛毛的末端則又分出了100-1000個長約200奈米的絨毛（spatula），而這些一級一級的結構共同組成了壁虎腳掌吸附系統的精細結構。
大壁虎腳掌的結構 | 參考文獻[4]
那麼，這套系統能否產生足夠的吸附力支援壁虎在任何表面上閒庭信步呢？科學家們對壁虎腳掌所能產生的吸附力進行了測量，發現剛毛與接觸物體表面之間的相互作用（範德華力）產生了吸附，單根剛毛能產生的平均最大吸附力約200微牛頓，儘管這種分子間作用力較弱，但如果壁虎同時使用一隻腳上的所有剛毛，並且達到最大吸附，那麼單腳可產生100牛頓的吸附力——差不多單腳吸在牆上，就能帶起約10千克重的物體。
不過，實際上壁虎並不會同時使用所有剛毛，每根剛毛也不一定達到最大吸附值，因此，實際測量到壁虎肢體吸附力約在1.33牛頓到8.12牛頓間，而這也足以將它們幾十克、至多百來克的身體掛在牆上了。
和腳掌相似的粘性尾巴
除了飛簷走壁，有21個屬的壁虎還掌握著另一門絕技——倒掛金鐘。它們的尾巴足以支援體重，讓它們可以倒掛在物體上。
倒掛金鐘的睫角守宮 | Twitter @tony_gamble1
睫角守宮（Correlophus ciliatus）就是掌握這門“武林”絕學的一員。2021年6月，來自美國馬凱特大學（Marquette University）的託尼·甘布勒教授（Tony Gamble）帶領團隊發表在《皇家學會報告B》上的一項研究，為我們揭開了睫角守宮倒掛金鐘的秘密。
託尼·甘布勒教授團隊使用掃描電子顯微鏡對睫角守宮的尾巴進行了觀察，他們發現了與壁虎腳趾上非常相似的結構：尾巴腹側遠端的尖端由長長的、末端分支的剛毛覆蓋著，這個區域在最遠端的13~16排層狀結構形成了吸附墊（tail pad），而近端的鱗片則由短且不分支的小刺構成。在剛毛的密度上，尾巴與腳趾上非常接近。
睫角守宮的尾巴 | 辦公室同事供圖
睫角守宮尾巴掃描電鏡圖 | 參考文獻[5]
經過測量，尾巴可以產生0.22牛頓到1.19牛頓的吸附力，並且隨身形的增大而增加。體型最大的壁虎尾巴可以提供自身重量2.45倍的吸附力，而中等大小的壁虎尾巴能提供自重5.57倍的吸附力。
睫角守宮依靠尾巴倒掛 | 參考文獻[5]
尾巴上的吸附結構是什麼時候產生的呢？研究者們透過對睫角守宮胚胎髮育中腳趾和尾巴進行掃描電鏡成像，為我們完整地展現了尾巴吸附結構的產生過程。尾巴尖的形狀在整個發育過程中出現了很大的變化，起初是尖尖的，而後末端逐漸變得寬且鈍。尾巴上吸附墊的發育與腳趾吸附墊的發育同步，並且發育過程中經歷的主要步驟都非常相似。從演化角度來講，科學家們認為尾巴吸附墊與腳趾吸附墊可能具有系列同源性，就像人類的胳膊和腿是同源的。
睫角守宮腳趾和尾巴的發育 | 參考文獻[5]
不過，這條具有粘性的尾巴也不是“完美”的。斷尾是絕大多數壁虎的一項基本技能，在受到驚嚇時可以迅速將身體與尾巴分離、逃脫，經過一段時間尾巴可以再生出來。然而科學家們在實驗中觀察到，睫角守宮這種具有吸附墊的尾巴似乎喪失了再生的本領，在斷尾後，再也無法再生出一條完整的尾巴了。既然獲得了倒掛金鐘這門武林絕學，就好好珍惜吧。
參考文獻
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[6]https://www.iflscience.com/plants-and-animals/crested-geckos-have-sticky-tails-that-can-hold-five-times-their-weight/
作者：郭懌暄
編輯：悲催的鉈寶寶 酥魚
排版：洗碗
題圖來源：@AaronHGriffing/Twitter
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