解开蛇怪蜥蜴在水上奔跑之谜
来源：科普中国 日期:2017-08-16
四脚蛇
如果你看过金庸的武侠小说，肯定对武林高手在水面上如蜻蜓般来去自如而佩服有加，继而梦想着自己有一天也能成为那样的大侠。但如果你见到一只蜥蜴非常从容地从水面上跑过，你一定会大吃一惊。生活在南美洲热带雨林中的蛇怪蜥蜴就有这种“特异功能”，它们可以在水面上疾步如飞，无论是平静的湖面，还是流动的小溪，这个小东西都能如履平地，只能让人自叹弗如。
走近蛇怪蜥蜴
蜥蜴，俗称“四脚蛇”又称“蛇舅母”，属于冷血爬虫类，其种类繁多，大多分布在热带和亚热带。其生活环境多样，主要是陆栖，也有树栖、半水栖和土中穴居。多数以昆虫为食，也有少数种类兼食植物。蜥蜴是卵生，少数卵胎生。蜥蜴与蛇有密切的亲缘关系，二者有许多相似的地方。
绿色大蜥蜴
多数蜥蜴有四支足，后肢肌肉有力，能迅速奔跑及迅速改变跑动方向。有些被称为蛇蜥的种类脚已经退化，只留下一些脚的痕迹构造。它们因为有眼睑和耳朵，所以能与蛇区分。
蛇怪蜥蜴身体细长，后肢粗壮发达，而且脚掌底部具有可张开或收拢的膜。当它在水面上奔跑时，这些膜就会张开，使脚掌与水面的接触面积大增。当然，秘密远不止于此。科学家们通过细致的观察，发现蛇怪蜥蜴在水面上奔跑时，完整的后肢运动过程包括拍击、扑打、还原三个连续动作。拍击时，后肢主要做上下运动，此时在脚的周围会形成许多气泡，这些气泡则会产生一个支撑力，将身体托起来；扑打时，后肢主要向后方运动，产生一个使身体前进的推力，与此同时，之前产生的气泡破碎并形成一股推力，在完成了上述过程后，它就立刻还原，后肢抬起脱离水面再回到下一个开始动作。蛇怪蜥蜴凭借这三个连贯而高效的动作，自由地在水上健步如飞。
蛇怪蜥蜴
揭开蛇怪蜥蜴水上奔跑之谜
其实，蜥蜴在水上奔跑的故事还远没这么简单，因为在快速运动的过程中，必然还会遇到身体如何平衡的问题。蛇怪蜥蜴在水面上奔跑时，它的后肢在快速运动的同时，会给身体中部的两侧提供一对横向的支持力，这股力量几乎与向上的支撑力一样大，这才使它不会在奔跑时摔跤。对比在地面上利用两腿行走的动物，例如人和鸟类，它们在两侧面上得到的支持力就很小，快速奔跑时的平衡能力也就弱一些。
哈佛大学有机与进化生物研究生托尼娅·赫塞表示，她和她的导师乔治·劳德曾专门对这种蜥蜴进行实验研究，发现蜥蜴有高超的水面行走技术，能产生一种使它保持在水面上的类似于斜面支撑力的强大力量。“我们曾经预料它们产生足够的力量使其可以在水面上奔跑。但是，我们没料到的是，它还能产生一种躯体中部横向的力量。这个力量可以很好地支撑蜥蜴的躯体侧面，使它不会在水面上‘翻船’。”赫塞说，“蜥蜴在水上疾跑有点像我们骑自行车，如果你不蹬踏板，自行车就会慢慢地停下来，你就会翻倒在地。如果蜥蜴不在水面上快跑的话，它也会翻倒的。所以，它们需要的就是在跑动过程中保持身体稳定的力。”就像人们在柔软的平面，比如在沙地上跑步时一样，身体有向前倾倒的趋势，蜥蜴也有这样的前倾趋势，必须另有某种机制能让它保持平衡。这就是中部向两侧的支撑力发挥作用的所在，这种力几乎和向正上方的力一样大，这些力共同作用使它得以具有水上飞的绝活。
