Липучесть лап древесных лягушек

 Ученые выяснили, как древесным лягушкам удается сохранять свои лапы клейкими даже после многократного "использования". Свои выводы исследователи представили на ежегодной основной встрече Общества экспериментальной биологии, которая проходила в Глазго. Их краткое изложение приведено в пресс-релизе общества.

Чтобы пыль и грязь не снижали присасывающих свойств пальцев, древесные амфибии выделяют на загрязнённую поверхность слизь, которая при движении лягушки удаляет с подушечек её пальцев весь мусор.

Авторы работали с квакшами Litoria caerulea, которые встречаются на территории Австралии, Папуа Новой Гвинеи, Новой Зеландии и США. Типичные места обитания этих земноводных - кроны деревьев, растущих неподалеку от источников пресной воды. Квакши держатся за стволы и ветви при помощи клейких подушечек на лапах.

Древесные лягушки способны перемещаться по вертикальным поверхностям благодаря липким подушечкам-стикерам на кончиках их пальцев. Но всякий, кто хоть раз имел дело со скотчем или пластырем, знает, что грязь уменьшает их липучие свойства. Как же лягушки сумели сделать липкие подушечки на пальцах многоразовыми?

По словам зоологов из Университета Глазго (Великобритания), древолазам удалось создать нечто вроде самоочищающейся поверхности, причём эта очистка происходит во время движения. На ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии исследователи рассказали об эксперименте, который позволил им приоткрыть эту инженерную тайну: коралловопалую литорию (Litoria caerulea), лягушку из семейства квакш, сажали на вращающийся барабан и измеряли угол, при котором пальцы амфибии теряли сцепление с поверхностью. Если пальцы были испачканы в пыли, лягушка держалась на поверхности хуже, но стоило ей сделать несколько шагов, как способность прилипать возвращалась. Если литория была неподвижна, липучие свойства возвращались к её пальцам намного медленнее.

Кожа подушечек пальцев лягушек-древолазов покрыта повторяющимся шестиугольным орнаментом; этот узор позволяет удержаться на поверхности, даже если с ней контактирует только часть подушечки. При этом амфибии постоянно выделяют слизь на присасывающие кожные узоры; когда лягушка наступит такой подушечкой, покрытой слизью, на поверхность, весь мусор уйдёт со слизью благодаря силам трения.

Это можно сравнить с очисткой лобового стекла автомобиля, только роль дворников играет поверхность, по которой лягушка идёт, оставляя на ней слизь вместе с грязью. Возможно, механизм, с помощью которого амфибии поддерживают свои липучие пальцы в чистоте, будет полезен, например, при создании самоочищающихся и самодезинфецирующихся медицинских перевязочных материалов.

Ученых заинтересовал вопрос, как L. caerulea сохраняют клейкость подушечек несмотря на то, что на них налипает пыль и грязь с ветвей. Авторы сажали животных на вращающуюся платформу и измеряли, при повороте на какой угол они начинают соскальзывать вниз. На следующей стадии опыта ученые специально загрязняли лапы L. caerulea и вновь смотрели, когда животные перестанут удерживаться на наклонной поверхности.

Лягушки с грязными лапами практически сразу начинали соскальзывать, однако, если им удавалось сделать несколько шагов, то клейкость их лап восстанавливалась. Оказалось, что подушечки лап квакш выделяют особую слизь, которая очищает их от налипших частиц. Благодаря наличию на подушечках выпуклого шестиугольного "узора", когда L. caerulea отрывают лапы от поверхности, часть конечности остается на поверхности, обеспечивая необходимое трение, а часть омывается слизью.

Совсем недавно другой коллектив авторов впервые расшифровал геном лягушки - правда, ученые работали не с квакшей, а со шпорцевыми лягушками Xenopus tropicalis. Эти земноводные входят в число самых популярных модельных организмов у биологов.

Источники: science.compulenta.ru, lenta.ru