水上行走,为什么蜥蜴可以在水面上走？

蛇怪蜥蜴水上行走，一种生活在中美洲的易受惊的树栖蜥蜴。当被捕食者的靠近吓到时，蜥蜴会掉到水里，从水面跑过。 蛇怪蜥蜴孵化时不到2克，到成年时超过200克。它们能以每秒1.5米的速度在水面上奔跑大约4.5米，然后四肢着水开始游泳。这种蜥蜴在中美洲经常被称为耶稣蜥蜴，因为它看起来能在水上行走。

大多数在水中行走或奔跑的动物靠支撑肢在水上奔跑，因为与坚实的地面不同，水几乎没有支撑力或阻力。 科学家用高速摄像机拍摄了蛇怪蜥蜴跑过水面的过程。 科学家使用计算机软件逐帧观察蛇怪蜥蜴是如何移动的，这使得他们能够计算蜥蜴行走过程中产生的力。

蛇怪蜥蜴步幅分为三个阶段:拍击、击打和恢复。拍击时，脚主要垂直向下移动。在划水过程中，它主要向后移动。在恢复过程中，脚向上移动并离开水面，回到下一步的开始位置。 蛇怪蜥蜴需要在这些阶段产生足够的力量来克服在水面上直立行走的挑战。这听起来很明显——如果摔倒了就跑不了，但这对蜥蜴来说是一个更大的挑战，因为它们正在处理湿软的水表面。

根据对视频的分析，蜥蜴在拍打阶段会产生支撑力，在拍打阶段，蜥蜴的脚会直直地向下俯冲，将水向下推离脚，同时在脚周围形成一个气穴。 拍打产生的支撑力足以使蜥蜴的身体在划水阶段保持在水面之上，在划水阶段，它们通过踢腿回到水中来向前推进。 为了保持直立，蜥蜴也会产生侧向反作用力。

如果你摔倒在右边，你会本能地伸出手推开某物。蜥蜴也是如此，但它们都是用脚来做的。当它们的身体向右移动时，会用脚产生一个力来向左推。 为了产生这些力量，蜥蜴在拍打阶段向外推挤，因为它们会向支撑肢体坠落。然后，当他们的重心从支撑肢体移开时，它们在划水过程中向身体拉。只要蜥蜴在移动，这种效果就能保持它们直立。 把它想象成骑自行车。一旦你停止踩踏板，自行车停下来，你就会摔倒。

如果蜥蜴停止奔跑，它们会摔倒。它们需要的是在行动中保持稳定的力量。 蛇怪蜥蜴的流水力学挑战了一个被称为弹簧质量模型的腿运动的主要既定规则。 在该模型中，能量在接触或拍打阶段开始时储存在动物的肢体中，然后释放出来帮助推动动物前进。 这种情况不会在蛇怪蜥蜴跑步时发生，这表明后肢不再像弹簧一样工作，而是更像活塞，只限于在一步中产生力。