23.10.2008

Раскрыт секрет хождения улиток по воде

Детали перемещения водных улиток по глади озёр и рек выявил инженер Эрик Лога (Eric Lauga) из калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD).

Ни плавников, ни ласт, ни рук у улиток нет, потому их спорое передвижение по воде (а точнее, их плавание в перевёрнутом виде, словно они приклеены к обратной стороне поверхности) долгое время оставалось загадкой для исследователей. Правда, было понятно, почему маленькие улитки не тонут, — они слишком легки для этого. Но главный вопрос — откуда берётся тяга? Ведь просто ползать по воде, как по листьям и камням, — невозможно.

Секрет и удалось подсмотреть Эрику: это волнообразные движения ноги (в качестве подопытного выступала улитка вида Sorbeoconcha physidae).

Вода "противостоит" возмущениям, она "хочет" оставаться гладкой, пояснил исследователь. Так что волны на ноге улитки создают волны водяные, которые обеспечивают движущую силу. "Нога деформирует свободную поверхность, тем самым создавая градиент давления и генерируя потоки внутри тонкого слоя слизи, отделяющего улитку от водной поверхности", — объясняет экспериментатор.

Интересно, что размер волн, пробегающих по ноге моллюска, очень точно соответствует максимально возможной тяге. Если бы волны были меньше, улитка скользила бы по воде, как по льду, — объясняет учёный, — а если волны станут больше, улитка не сможет захватить их.

Чтобы выяснить такие детали хождения по воде, Лога тщательно проанализировал видеосъёмку улиточных подвигов, а затем разобрался с физикой явления. И неудивительно, что отчёт Эрика об этом опыте вышел в журнале Physics of Fluids, а не в каком-нибудь биологическом издании.

Хождение улиток по воде зависит от сил поверхностного натяжения, так что создать на аналогичном принципе ботинки для человека – нереально. Человек для этого слишком тяжёл. При этом "водоступы", основанные на плавучести, давно существуют. Зато улиточный метод можно попробовать реализовать в миниатюрных роботах, полагает Лога.

Источники:

1. MEMBRANA