Cualquiera que haya visto un gecko probablemente sabrá que puede escalar paredes. Pero estos lagartos comunes también pueden correr por el agua casi tan rápido como pueden moverse en tierra firme. Sin embargo, aunque sabemos cómo los geckos escalan superficies verticales lisas usando innumerables pelos diminutos en sus pies llamados setas, cómo logran evitar hundirse en el agua ha sido un misterio, hasta ahora. Mis colegas y yo recientemente completamos una investigación que explica cómo los geckos usan una combinación de técnicas para realizar esta asombrosa hazaña.

La capacidad de caminar sobre el agua se ha registrado en animales más pequeños como el zancudo, que son lo suficientemente ligeros para ser sostenidos por la tensión superficial del agua, la fuerza entre las moléculas de agua en la superficie. Mientras tanto, animales más grandes como el zampullín, pueden caminar sobre el agua porque son lo suficientemente poderosos como para golpear la superficie con los pies mientras corren. El movimiento rápido empuja el agua debajo del pie, creando una bolsa de aire a su alrededor. La fuerza hacia arriba generada cuando este bolsillo se empuja bajo el agua es lo que mantiene al animal brevemente suspendido en la superficie.

Pero los geckos suelen tener un tamaño que se encuentra entre estas dos categorías. Son demasiado débiles para sostenerse usando solo golpes de superficie y demasiado pesados ​​para dejar la superficie del agua intacta. Sin embargo, sus velocidades relativas de agua se acercan a las de otro conocido lagarto que corre por el agua, el basilisco (o "lagarto de Jesús"), que se basa en la técnica de las bofetadas.

Los cálculos iniciales insinuaron, y análisis de video confirmado, que a diferencia de otras especies que se mueven por la superficie del agua, Los geckos usan una combinación de técnicas para moverse más rápido sobre el agua de lo que pueden hacerlo nadando a través de ella. Al analizar videos de geckos moviéndose por el agua, descubrimos que su andar era similar al del basilisco. Cada paso implica retraer el pie en el aire, golpeando la superficie, y acariciando debajo del agua.

Pero a diferencia de los basiliscos, que no se ven afectados por cambios en la tensión superficial del agua, Nuestros experimentos mostraron que la velocidad y la altura de la cabeza de los geckos se redujeron a la mitad cuando agregamos detergente al agua, reduciendo la tensión superficial. Esto sugiere que están utilizando, al menos en parte, las fuerzas entre las moléculas de agua para mantenerse por encima de la superficie.

También descubrimos que los geckos utilizan de manera crucial una combinación de fuerza hidrostática (el empuje hacia arriba del agua conocido como flotabilidad) y fuerza hidrodinámica (la sustentación creada por el movimiento a través de la superficie del agua como en una lancha a motor que roza la superficie). Juntos, estas fuerzas generan una elevación adicional para el gecko, una condición conocida como semi-cepillado.

Aguijón en la cola

Por todo el ingenio de este enfoque multitarea, Los geckos solo pueden mantener la cabeza y el torso completamente por encima del agua, dejando sus colas arrastrando por debajo. Poder moverse casi tan rápido como en tierra cuando casi la mitad de su cuerpo está bajo el agua y enfrentando más resistencia y fuerzas de arrastre es una gran hazaña, solo pregúntele a Michael Phelps.

Los gecos manejan esto usando su cola, que ya se ha demostrado que les ayuda a maniobrar alrededor de obstáculos, saltar y escapar de los depredadores. Visto desde arriba mientras viaja por el agua, el gecko puede parecerse a un cocodrilo, moviendo su cuerpo y cola con un movimiento ondulatorio para crear propulsión para equilibrar el tirón hacia atrás del agua.

Nuestra investigación muestra que para que los animales de tamaño mediano se muevan rápidamente a lo largo de la superficie del agua, se requiere una combinación compleja e inteligente de mecanismos físicos que antes se pensaba que solo ocurría en animales más grandes y más pequeños. Pero también podría contribuir a mejores diseños para robots inspirados en animales.

Estudios anteriores sobre geckos han inspirado varios de estos esfuerzos "biomiméticos", desde mejores adhesivos hasta un ágil (y bastante adorable) coche robot con cola, acertadamente llamado Tailbot. Es de esperar que una mejor comprensión de cómo viajan los animales a través de terrenos complejos conducirá a robots que puedan aprovechar estas técnicas para moverse tanto en tierra como en agua con el alto rendimiento que se observa en los geckos.