Un tokay gecko aferrado a una superficie lisa. Crédito:William Stewart
Muchos geckos habitan en los árboles, a menudo viven en lo alto del dosel. Confiando en su increíble fuerza adhesiva para ayudarlos a frenar su caída, saltan de los árboles, y aterriza sobre hojas o troncos de árboles relativamente lisos. No se comprende bien cómo resisten estos impactos y qué fuerzas se imponen en las almohadillas de los dedos de tales geckos que caen / saltan, y podría ser fundamental para comprender el fenomenal poder adhesivo que exhiben estos lagartos.
Un equipo de investigadores dirigido por un biólogo de la Universidad de California, Riverside ahora informa en la Royal Society Interfaz diario que el sistema adhesivo gecko puede alcanzar sus límites funcionales en situaciones extremas, como cuando un gecko busca por ejemplo, para escapar de un depredador:caídas / saltos del dosel de una selva tropical.
"Descubrimos que el tamaño del gecko y el tamaño de la hoja determinan las fuerzas de impacto, "dijo Timothy Higham, profesor asociado de biología en UC Riverside, quien dirigió el proyecto de investigación. "En contraste con investigaciones anteriores que sugieren que la capacidad adhesiva por fricción del gecko es excesiva en relación con la masa corporal que soporta mientras está en reposo o corriendo por una superficie vertical, mostramos que las condiciones realistas en la naturaleza pueden resultar en que la capacidad de fricción del gecko sea llevada al límite. Geckos, nosotros encontramos, están sujetos a fuerzas de impacto que se acercan o superan el factor de seguridad de un solo pie, conduciendo a la posibilidad de lesiones o un intento fallido de aterrizaje ".
Higham y otros dos científicos del proyecto:Anthony P. Russell, Universidad de Calgary, Canadá, y Karl J. Niklas, Universidad de Cornell, NY— desarrolló un marco de modelado para evaluar si la capacidad adhesiva de los geckos alguna vez alcanza un límite en la naturaleza. Basaron esto en observaciones publicadas de descensos aéreos de geckos que viven en el dosel que se interrumpen a mediados del otoño cuando los geckos se adhieren a la superficie de las hojas.
"Muchos geckos se agarran a sí mismos a mitad del otoño, pegándose a una hoja mientras caen en picado hacia la tierra, sugiriendo que la rápida desaceleración que experimentan podría proporcionar la fuerza selectiva que es responsable de impulsar su fuerte capacidad adhesiva, "Dijo Higham." Este estudio, por lo tanto, podría proporcionar información sobre la evolución de la adhesión, un tema que no se comprende completamente ".
Los investigadores utilizaron observaciones publicadas de geckos en su hábitat natural en la región amazónica. En el laboratorio, tomaron medidas de la capacidad adhesiva por fricción. También estimaron las fuerzas aerodinámicas, fuerzas de impacto máximas, y posterior carga sobre el sistema adhesivo tras el impacto de los geckos.
Higham señaló que en sus experimentos, él y sus colegas asumieron que el gecko se detiene inmediatamente después del impacto con la superficie de la hoja.
"Sin embargo, es probable que pueda deslizarse a lo largo de la superficie de la hoja después del impacto, lo que reduciría la fuerza de impacto experimentada, ", dijo." Si bien es cierto que aterrizar en la superficie de la planta después de saltos inducidos por el escape puede resultar en fuerzas de impacto muy altas que desafían la capacidad adhesiva, estos pueden mitigarse doblando la hoja y / o el tallo ".
Según Higham, Una forma de imaginar los desafíos que enfrentan tales geckos al detener repentinamente sus caídas sería pensar en un paracaidista que alcanza la velocidad terminal y luego agarra un soporte a mitad de la caída y se detiene sin usar un paracaídas para reducir la velocidad.
Próximo, los investigadores viajarán a la Guayana Francesa en el otoño para obtener un video (a alta velocidad) del aterrizaje de lagartijas en las hojas.
"Combinaremos observaciones de dosel y experimentos de campo con plataformas de aterrizaje artificiales, "Higham dijo." Básicamente, queremos comparar los resultados de nuestro modelo con las fuerzas reales del aterrizaje en la naturaleza ".