Válasz egy sikamlós kérdésre: miként csúsznak a kígyók?

Régóta talány, mi teszi képessé a siklókat és kígyókat arra, hogy tükörsima felületeken is rendkívüli könnyedséggel haladjanak. Matematikai modellek segítségével kiderült a megoldás, amely részben a pikkely helyzetében, részben a kígyók kifinomult mozdulataiban rejlik.

A kígyók siklása, bár egyszerűnek és könnyednek látszik, valójában összetett mechanizmusok által működtetett folyamat. A többi élőlény mozgásától, a repüléstől, úszástól, járástól és futástól olyannyira eltérő mozgást az atlantai Georgiai Műszaki Egyetem kutatómérnökei tanulmányozták.

A kutatócsoport tíz fiatal Campbell királysikló (Lampropeltis triangulum campbelli) mozgását vizsgálta. Először azt próbálták ki, mi történik, ha elkábított kígyókat görgetnek különböző felületeken. Azt találták, hogy előre könnyen, oldalirányba és hátra viszont lényegesen nehezebben mozdíthatók az állatok. A súrlódás mértéke a kígyópikkelyek helyzetétől függ, a pikkelyek ugyanis az evolúció során úgy alakultak ki, hogy az előrehaladást segítsék, a más irányú elmozdulást ellenben akadályozzák. Ez az erőkülönbség lehet a kulcsa annak, hogy a kígyók, siklók csupasz kövön vagy homokon is könnyedén elboldogulnak: a hüllők izmaikkal indítják a testükön végigfutó hullámmozgást, eközben a pikkelyek rányomódnak a felületre, mintegy megkapaszkodva a "semmiben".

Az atlantai kutatók ezután a kígyók saját mozgása közben mért súrlódási adatok segítségével matematikai modellt készítettek, amely jól szimulálta ugyan a valódi kígyómozgást, ám a kígyók sebességének csupán 65 százalékát tudták vele elérni. A pikkelyeken túl tehát valami más is közrejátszhat a kígyók bámulatos helyváltoztató képességében - ez pedig az a mód, ahogy különféle alakzatokban tekeregnek, mozgás közben enyhén megemelik testük azon szakaszait, amelyek súrlódása a leginkább akadályozza a mozgást. Ugyanakkor a test egyéb részeit még jobban rászorítják a talajra, ami további lökést ad az előrejutáshoz. Ezt a tényezőt is figyelembe véve a kutatóknak már szinte tökéletesen sikerült modellezniük az állatok mozgását. Szinte tökéletesen: a fennmaradó különbség talán azzal magyarázható, hogy a kígyók pikkelyeinek mozgását maguk az izmok kontrolálják - vélekednek a Georgiai Műszaki Egyetem szakemberei.