Чому гекони не моргають

Природа так про все подбала, що всюди ти знаходиш, чого вчитися.

Леонардо да Вінчі

Людям властиве прагнення наслідувати природу і вчитися в неї. Тому є безліч прикладів з різних епох — від воскових крил Ікара, лускатих обладунків римських легіонерів або літальних машин Леонардо да Вінчі до сучасних застібок-липучок, що працюють за принципом прилипання колючок реп'яха, які дозволяють швидко застебнути куртку або кросівки.

Існує навіть цілий розділ науки - біоміметика (від грец. Bios, що означає "життя", і mimesis - імітувати, наслідувати). Біоміметика займається створенням матеріалів, технологій, процесів та пристроїв, в основі роботи яких використані ідеї, запозичені у природи.

Бурхливий розвиток нанотехнологій в останні десятиліття послужило поштовхом до того, що біоміметика зайнялася створенням унікальних матеріалів. Завдяки новим можливостям електронної мікроскопії та прогресу в галузі отримання та виробництва наноструктур, у вчених з'явилася можливість відтворювати з тією чи іншою часткою наближення будову, а значить, і властивості деяких природних матеріалів, що мають корисні, а найчастіше й унікальні характеристики.

Історія «гекко-скотчу» - від шматочка липкої стрічки, створеної в лабораторії, до готової безклейової стрічки з разючими адгезійними
властивостями - один із багатьох успішних прикладів біоміметичного підходу в матеріалознавстві.

Творець «гекко-скотчу» лауреат Нобелівської премії в галузі фізики за 2010 рік Андрій Гейм відомий як першовідкривач графена та людина, яка змусила живих жаб левітувати («парити» у повітрі) у магнітному полі. У 2003 році Гейм винайшов безклеєву липку стрічку, що відтворює на мікрорівні поверхню лапок гекона.

А почалася ця історія трьома роками раніше, коли група американських дослідників розкрила секрет цих тропічних ящірок. Виявилося, що здатність геконів (за винятком декількох підвидів) легко дертися по гладких вертикальних поверхнях і не падати зі стелі пов'язана з будовою підошв їхніх лапок, суцільно покритих дрібними, товщиною в 1/10 людського волосся, ворсинками. За рахунок вандерваальсової взаємодії сила зчеплення з поверхнею кожної з цих ворсинок дорівнює приблизно 10 -7 Н. Але оскільки кожен квадратний міліметр поверхні лапок покривають більше п'яти тисяч таких волосків, сумарна сила адгезії склала в умовах експерименту 10 Н/см 2 - це приблизно 10 -7 Н. кг навантаження. Теоретично ж, задіявши всі свої ворсинки, 50-грамові гекони здатні втримати на прямовисній стіні двох дорослих людей.

Щоб відтворити ворсисту поверхню лапок гекона, Андрій Гейм із колегами застосували метод електронно-променевої літографії, створивши поліімідну полімерну плівку з такою ж мікроструктурою. Згідно з отриманими даними, щоб відірвати від гладкого скла зразок плівки розміром 1×1 см, потрібне зусилля близько 3 Н.І хоча це втричі менше, ніж сила адгезії, що розвивається лапками гекона, всього 200 см 2 такого «гекко-скотчу» (розмір половини шкільного зошита) буде достатньо, щоб утримати ваги дорослої людини. Однак таку «клеючу» стрічку можна було використовувати обмежену кількість разів, оскільки мікроскопічні полімерні волоски руйнувалися в процесі прилипання-відлипання.

Надалі Гейм та його співробітники не брали участі у пошуках нових адгезивних матеріалів, заснованих на «ефекті гекона». Тим часом, інші дослідницькі колективи в різних кінцях світу за досить короткий термін винайшли свої варіанти «гекко-скотчу». Найбільш успішною виявилася, мабуть, силіконова плівка Gecko Nanoplast. Маючи щільність мікроворсинок 29 000 шт./см 2 , такий «гекко-скотч» забезпечує надійне багаторазове «сухе» прилипання як до гладких, так і до шорстких поверхонь. Його разючі адгезійні властивості демонструє фото на с.93. Розробили цю плівку у Німеччині група професора С. Горба з Інституту зоології при університеті ім. Х. Альбрехта (м. Кіль) спільно з компанією Gottlieb Binder. Навесні 2011 року Gecko Nanoplast у категорії «новий продукт» завоював золоту медаль престижного міжнародного конкурсу промислового дизайну.

Дивовижні здібності геконів стали джерелом натхнення не тільки для розробників нових матеріалів, а й для фахівців у галузі робототехніки. З появою «гекко-скотчу» перед ними відкрилися нові можливості у створенні роботів-скелелазів, які використовують для карабкання по стрімких стінах той самий принцип, що й їхні побратими в живій природі.Наприклад, вчені з університету Кейз вестерн резерв у США, створюючи свого робота, застосували Gecko Nanoplast С. Горба. А їхні колеги зі Стенфордського університету винайшли власний варіант адгезивної гекко-плівки. Для цього за допомогою нанотехнологій вони виготовили спеціальні форми для виливки, що імітують мікроворсинки на лапках гекона. Далі ці матриці обробили силіконовою гумою, і в результаті вийшла адгезивна плівка з ефектом гекона.

Ян Ван-дер-Ваальс (1837-1923) - голландський фізик. Народився у сім'ї тесляра, працював шкільним учителем. В 1869 зробив відкриття - описав, як взаємодіють між собою молекули речовини. Згодом вчені стали називати виявлені ним фізичні сили, що виникають при взаємодії молекул вандерваальсовими силами. Фізик вивчав поведінку молекул у газоподібних, твердих та рідких речовинах, зробив низку значних відкриттів у галузі теоретичної молекулярної фізики. В 1877 Ван-дер-Ваальс був запрошений на посаду професора в Амстердамський університет, а в 1910 удостоєний Нобелівської премії з фізики.

Протягом понад 100 років вчені намагалися зрозуміти механізм прилипання, а по-науковому – адгезії (від лат. adhaesio – прилипання), мільйона ворсинок, розташованих на лапках геконів, до будь-якої поверхні, якою переміщуються ці ящірки. Насамперед вважали, що їх утримують капілярні сили та сили, що виникають при поляризації поверхні та ворсинок від тертя. І лише на початку XXI століття з'явилися перші експериментальні докази того, що гекони міцно утримують навіть на гладкому і слизькому шибці вандерваальсові сили.Щетинки зовсім не змочуються водою, але однаково ефективно прилипають і до незмочується, і до вологої поверхні. Вчені довели, що важливі не хімічні властивості поверхні, а лише форма та розмір контактуючих з поверхнею закінчень ворсинок. Спираючись на ці знання, вони змогли відтворити ефект геккона за допомогою синтетичних матеріалів.

Як доглядати за будинковим геконом

Співавтор(и): Audra Barrios. Одра Барріос — морський біолог та власниця компанії Lick Your Eyeballs, яка продає рептилій, рослини та супутні товари. Має понад 15 років досвіду, спеціалізується на рептиліях та екзотичних тваринах, освіті з питань навколишнього середовища, морської біології, проблемах збереження видів та тваринництві. Здобула диплом бакалавра з морської біології в Каліфорнійському університеті в Санта-Круз, вивчала природничі науки в Коледжі Марін. Є засновницею та виконавчим директором некомерційної організації Things That Creep, яка займається просвітництвом з метою збереження рептилій та амфібій. Останні шість років працювала біологом у Каліфорнійській академії наук.

Кількість переглядів цієї статті: 35 213.

Будинкові гекони, або турецькі напівпалі гекони, досить дешеві і невибагливі, тому вони є чудовим вибором як для новачків, так і досвідчених володарів рептилій. Ці дрібні витривалі ящірки отримали свою назву завдяки їхній здатності ховатися і жити в приміщеннях, що робить їх ідеальними домашніми тваринами. Домові гекони живуть у середньому від п'яти до десяти років. При правильному догляді ваш вихованець проживе досить довге життя.

Житло для гекона

• Якщо ви збираєтесь тримати кілька геконів, кожному з них знадобиться додаткові 20 літрів.Таким чином, для двох геконів знадобиться акваріум об'ємом 40 літрів, для трьох - 60 літрів, для чотирьох - 80 літрів, і таке інше.
• У жодному разі не селіть в один акваріум кілька геконів-самців, тому що вони можуть ворогувати. Крім того, якщо ви вирішили тримати разом самок і самців геккон, будьте готові до того, що вони спаряться і принесуть потомство. У цьому випадку вам доведеться переселити дорослих геконів та їх потомство у більший акваріум, щоб їм не було тісно.

• Температура в акваріумі повинна становити 29–32ºC у теплому та 25–27ºC у холодному місці. Нічна температура має бути близько 25–27 ºC. В акваріумі мають бути більш холодні та теплі місця – це полегшить терморегуляцію організму рептилії.
• Відповідних температур можна досягти, якщо розмістити на одному краї акваріума інфрачервону низьковольтну лампу. Також можна використовувати бічний або донний нагрівач для акваріума. Увімкніть лампу на 12 годин вдень і вимикайте на ніч. Нічну температуру можна контролювати за допомогою блакитної лампи (рефлектора Мініна).
• Не використовуйте занурювальний нагрівач для акваріума, оскільки такі нагрівачі застаріли і можуть спричинити опіки і навіть загибель тварини. Немає необхідності використовувати ультрафіолетову лампу, оскільки будинкові гекони є нічними тваринами.

• Підстилка має покривати дно щонайменше на 8 сантиметрів, тому що гекони зазвичай риють невеликі ямки, щоб відкласти яйця.
• Не використовуйте як підстилку пісок або гравій, так як гекон може спробувати їсти їх, в результаті чого йому стане погано.
• Змінюйте паперову підстилку 2-3 рази на тиждень. Якщо ви використовуєте спеціальну підстилку, наприклад мульчу або кору, очищайте окремі забруднені місця раз на день і змінюйте всю підстилку раз на місяць.

• Оскільки будинковий гекон є нічною твариною, йому знадобиться місце, де він зможе спати і ховатися вдень. У найближчому зоомагазині можна придбати конструкції для укриття, які часто роблять із пробки. Купуйте дві такі конструкції та розмістіть одну в прохолодному, а другу в теплому місці акваріума. В результаті гекон зможе охолодитися або зігрітися, залежно від обставин. Постарайтеся, щоб у геккон було хоча б два укриття.

• Можна також встановити в акваріумі автоматичний обприскувач, який щодня виплескуватиме воду. Такий обприскувач можна придбати у зоомагазині.

Годування гекону

• Завжди давайте геккону дехлоровану воду, оскільки дистильована вода може викликати у тварини проблеми зі здоров'ям через низький вміст поживних речовин та мінералів. Не давайте геккону сиру водопровідну воду, тому що вона шкідлива для тварини.

• Приблизно за 24 години до того, як згодувати комах геккону, слід відгодовувати їх поживною їжею, і лише потім давати рептилії. Не давайте геккону спійманих на вулиці комах, тому що вони можуть бути переносниками хвороб.

• Вибирайте такі харчові добавки з кальцієм, які збагачені вітаміном D3, та підсипайте їх у їжу 2–3 рази на тиждень. Не використовуйте харчові добавки з фосфором, якщо ветеринар не порадить вам цього.

Як правильно брати гекона на руки

• Коли гекон виросте, його можна виймати з акваріума та брати на руки. Але й тоді слід бути обережним, щоб не упустити свого вихованця, тому що будинкові гекони дуже спритні і намагаються сховатися у важкодоступних місцях, як опиняться за межами свого акваріума.

• Зазвичай слід брати гекона на руки лише у випадках, коли необхідно почистити акваріум. Мийте руки перед тим, як взяти геккона і після цього, тому що на них можуть бути шкідливі для тваринного бактерії.

• Під час линяння у гекона виросте новий шар шкіри, він відокремиться від старої шкіри, і між ними утворюється рідина. Якщо в акваріумі дуже сухо, це ускладнить утворення рідини, і геккон буде складніше скинути стару шкуру. Якщо ви виявите, що геккону важко позбутися старої шкіри, обприскуйте акваріум двічі на день, щоб підвищити вологість. Можна також поставити в акваріум вологу коробку, наприклад, пластикову ємність з мокрим сфагнумом для тераріумів. Виріжте в бічній стінці ємності прохід і накрийте її зверху кришкою, щоб за бажання геккон міг заходити до неї.
• Якщо геккону буде складно скинути шкуру з пальців лап, хвоста або голови, можна допомогти йому таким чином: обприскуйте акваріум водою і обережно помасажуйте шкуру, доки вона не злізе сама.

Додаткові статті

1. ↑http://www.reptilesncritters.com/care-guide-house-gecko.php
2. ↑http://animals.mom.me/mediterranean-house-gecko-care-7719.html
3. ↑http://animals.mom.me/mediterranean-house-gecko-care-7719.html
4. ↑http://www.lllreptile.com/articles/25-house-gecko
5. ↑http://www.lllreptile.com/articles/25-house-gecko
6. ↑http://www.petsuppliesplus.com/content.jsp?pageName=House_Gecko
7. ↑http://www.petsuppliesplus.com/content.jsp?pageName=House_Gecko
8. ↑http://www.petsuppliesplus.com/content.jsp?pageName=House_Gecko
9. ↑http://geckocare.net/house-gecko-care-sheet/

Про цю статтю

Співавтор(и): Audra Barrios. Одра Барріос — морський біолог та власниця компанії Lick Your Eyeballs, яка продає рептилій, рослини та супутні товари.Має понад 15 років досвіду, спеціалізується на рептиліях та екзотичних тваринах, освіті з питань навколишнього середовища, морської біології, проблемах збереження видів та тваринництві. Здобула диплом бакалавра з морської біології в Каліфорнійському університеті в Санта-Круз, вивчала природничі науки в Коледжі Марін. Є засновницею та виконавчим директором некомерційної організації Things That Creep, яка займається просвітництвом з метою збереження рептилій та амфібій. Останні шість років працювала біологом у Каліфорнійській академії наук. Кількість переглядів цієї статті: 35 213.