Ögonfransgeckons fantastiska grepp bygger varken på sugkoppar eller klister. Fötterna är täckta av extremt små hårstrukturer, så kallade setae, som förgrenar sig i ännu finare ändar och skapar molekylära attraktionskrafter – van der Waals-krafter – utan några som helst klisterrester.
Den klättrar med hjälp av molekyler
Geckoödlors förmåga att springa uppför glasrutor och hänga upp och ner i taket har fascinerat forskare i århundraden, och länge fanns felaktiga teorier om att fötterna fungerade som sugkoppar eller var täckta av något klibbigt sekret. Verkligheten är betydligt mer sofistikerad – och bygger på fysik snarare än kemi.
En geckofot bär uppskattningsvis en halv miljon setae, med en täthet på omkring 5 000 setae per kvadratmillimeter. Varje seta grenar i sin tur upp sig i hundratals ännu finare ändar, spatler, som var och en bara är 0,2–0,5 mikrometer breda – mindre än våglängden för synligt ljus.
Den klassiska studien som först mätte häftkraften hos en enskild seta genomfördes av Kellar Autumn och kollegor och publicerades år 2000 i tidskriften Nature. Forskarna använde tokaygecko (Gekko gecko) som studieobjekt, men mekanismen med setae, spatler och van der Waals-krafter är gemensam för häftande geckoarter, inklusive ögonfransgeckon, vars tåbalkar är uppbyggda enligt samma princip. Teorin bekräftades ytterligare i en uppföljande studie 2002, publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences.
När setae kommer extremt nära ett underlag uppstår van der Waals-krafter – svaga elektromagnetiska attraktionskrafter som verkar mellan molekyler på mycket kort avstånd. Var och en av krafterna är för sig försumbart svag, men eftersom de uppstår i så enormt stort antal samtidigt blir den sammanlagda effekten tillräckligt stark för att bära upp hela djurets kroppsvikt, även upp och ner i taket.
En intressant detalj hos just ögonfransgeckon är att den, till skillnad från många andra geckoarter, saknar klor på de flesta tårna – bara den innersta tån bär en liten klo. Djuret förlitar sig i stället nästan helt på sina häftande tåbalkar för grepp, utan att lämna några klisterrester efter sig oavsett om underlaget är slätt som glas eller ojämnt som bark.
Upptäckten av hur geckofötter fungerar har haft betydelse långt utanför herpetologin. Van der Waals-baserad vidhäftning har inspirerat forskning inom material- och robotteknik, där ingenjörer försökt efterlikna geckofotens struktur för att skapa återanvändbara, klisterfria vidhäftningsytor.
Källor
- Autumn, K., Liang, Y.A., Hsieh, S.T., Zesch, W., Chan, W.P., Kenny, T.W., Fearing, R. & Full, R.J. (2000). ”Adhesive force of a single gecko foot-hair.” Nature, 405(6787), 681–684. https://www.nature.com/articles/35015073
- Autumn, K. et al. (2002). ”Evidence for van der Waals adhesion in gecko setae.” Proceedings of the National Academy of Sciences. https://sponberg.gatech.edu/wp-content/uploads/2015/12/Autumn_et_al_gecko_vdw_2002.pdf