蜥蜴在失去尾巴後學會了滑稽的步態

豹紋壁虎彌補了失去的肢體的運動 

埃文·卡夫卡 Getty Images

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在阿富汗的某個高地,一隻飢餓的狐狸猛撲向一隻看起來美味的豹紋壁虎。但這種蜥蜴擁有一張“免死金牌”:一條可脫落的尾巴。脫落的尾巴會擺動足夠長的時間來分散狐狸的注意力,讓壁虎本身得以逃跑並躲藏起來。

豹紋壁虎是少數幾種擁有這種自截能力(稱為自切)的蜥蜴物種之一。這項技術很有效,但尾巴可能佔蜥蜴體重的四分之一左右。那麼,這些動物是如何適應如此迅速地失去如此多的身體部分的呢?

查普曼大學生物學家凱文·賈格南丹說,當壁虎失去尾巴時,它們會“採取這種更伸展的姿勢”,並且四肢張開得離身體更遠地行走。大多數研究人員最初認為這種姿勢是對突然轉移的重心的一種反應。但是,當賈格南丹在他的實驗室裡觀察到有尾巴的豹紋壁虎時,他意識到它們在行走時會搖動尾巴,這表明這些運動可能是蜥蜴運動的關鍵。


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為了檢驗這一假設,賈格南丹和他的團隊評估了 10 只壁虎在各種條件下的行走姿勢:尾巴完整;尾巴被一小段粘上的釣魚竿(質量可忽略不計)束縛;以及尾巴自行截斷。這些比較使研究人員能夠區分失去質量的影響與失去尾巴搖擺對壁虎運動的影響。

研究人員在 9 月份發表在《科學報告》雜誌上的一項研究中報告稱,尾巴被固定住的蜥蜴所採用的姿勢與沒有尾巴的蜥蜴相似。這一結果表明,它們在失去尾巴後所採用的伸展步態不是為了彌補失去的質量,而是為了彌補缺乏尾巴搖擺。賈格南丹認為,尾巴的運動有助於蜥蜴在行走時保持平衡和穩定性。他懷疑,貓和猴子等樹棲哺乳動物的尾巴也具有類似的作用。

聖安塞爾姆學院的生物學家比爾·賴爾森(Bill Ryerson)沒有參與這項研究,他對這些發現感到驚訝。“我們以為我們已經解決了這個問題——這似乎非常清楚明瞭”,質量是主要因素,他說。賴爾森補充說,這項新研究以一種“非常簡單”的方式挑戰了早期的觀點。

賈格南丹希望,瞭解動物對身體部位缺失的反應最終可以幫助工程師設計出能夠更有效地移動的機器人,即使新增和移除重物甚至整個肢體。

賈森·G·戈德曼是一位常駐洛杉磯的科學記者。他曾為《大眾科學》、《洛杉磯》雜誌、《華盛頓郵報》、《衛報》、BBC、《保護》雜誌和其他媒體撰寫關於動物行為、野生動物生物學、保護和生態學的文章。他為《大眾科學》的“60 秒科學”播客撰稿,並且是《科學部落格:基本指南》(耶魯大學出版社)的聯合編輯。他喜歡在電視和廣播上分享他的野生動物知識,並且經常向公眾談論野生動物和科學傳播。

更多作者:賈森·G·戈德曼
大眾科學雜誌第 317 卷第 6 期本文最初以“搖擺蜥蜴”為標題發表於《大眾科學》雜誌第 317 卷第 6 期(),第 18 頁
doi:10.1038/scientificamerican1217-18b
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