Любопытные дети: как муравьи и другие насекомые могут ходить по потолку?

Почему гравитация не беспокоит муравьев и других существ, которые могут взбираться по стенам или ходить по потолку? – Цубаме, восемь лет, Лондон, Великобритания

Причина, по которой большинство животных не могут ходить по потолку, связана с силой тяжести. Гравитация притягивает все к Земле. Итак, когда вы подпрыгиваете, вас тянет обратно. Эта сила будет пытаться тянуть нас вниз, если мы на чем-то болтаемся, поэтому нам нужно крепко держаться, чтобы не упасть.

Фото: https://on-desktop.com/

Теперь, хотя стены и потолки кажутся нам действительно гладкими, на самом деле они покрыты множеством крошечных отверстий и щелей. У маленьких животных, таких как муравьи или пауки, очень маленькие ступни, на которых присутствуют сотни тысяч волосков и щетинок. Эти волоски и щетинки попадают в отверстия и щели на стенах, хватаясь за неровности и оставаясь на месте.

Держись крепче

Однако это еще не все. Насекомые прикрепляются к потолку с помощью так называемой «силы Ван-дер-Ваальса». Это когда крошечные молекулы, такие как те, что находятся в микроскопических волосках на концах лап насекомых, очень близко прижимаются к другим молекулам и слипаются. Если бы мы поставили ноги на стену, между нами и стеной всегда были бы небольшие промежутки, поэтому мы не смогли бы держаться. Однако, если крошечное насекомое с еще более крошечными лапками прижмет свои волоски к стене, молекулы в них могут прилипнуть к молекулам на стене.

Липкость, безусловно, слабая, но при достаточном прилипании волосков к поверхности этого достаточно, чтобы насекомые удерживались на потолке. Поскольку прилипание происходит из-за молекулярной силы, это означает, что насекомые могут прилипать к поверхности, влажной или сухой, и они могут даже прилипать к очень гладким поверхностям, таким как стекло. Кроме того, все эти животные очень маленькие и легкие. Более легкие животные имеют меньшую гравитационную силу, действующую на них, чтобы оторвать их от потолка.

Липкость силы Ван-дер-Ваальса сильнее силы тяжести, поэтому насекомое прилипает. А волоски и щетинки на лапах насекомых увеличивают площадь поверхности, давая насекомому более крупную ногу, чтобы прилипнуть к потолку. Благодаря этому насекомые действительно хорошо держатся.

Фото: https://commons.wikimedia.org/

Застрял как клей

Некоторые насекомые также способны производить липкое вещество, состоящее из сахаров и масел, на концах каждого из своих волосков. Это немного похоже на клей, благодаря чему они лучше держатся на стенах и потолках. На самом деле, если вы внимательно присмотритесь к тому месту, где прошла муха, вы можете увидеть крошечные жирные следы от липкого клея.

У большинства насекомых также есть когти на концах ног. Хотя эти когти помогают им держаться за вещи, они не дают насекомым навсегда прилипнуть к поверхности. Когда насекомое толкает вниз когтем, оно также немного поворачивает его, чтобы освободить ступню от поверхности, позволяя им ходить.

По стенам и потолку могут ходить не только насекомые. Некоторые рептилии и земноводные, такие как гекконы и квакши, могут «прилипать» к потолку. Обычно это происходит по одним и тем же принципам: огромные пальцы ног для увеличения зоны прилипания, большое количество мелких волосков и выделение липкой слизи.

Автор: Луиза Джентл, старший преподаватель по охране дикой природы, Университет Ноттингем Трент