Șopârla Gecko
Clasificare taxonomică
-
- Regn: Animalia
- Filum: Chordata
- Clasă: Reptilia
- Ordin: Squamata
- Subordin: Gekkota
- Familie: Gekkonidae
Câteva curiozități...
-
- Au dimensiuni cuprinse între 1,6 și 60 cm.
- Șopârlele Gecko sunt unice printre șopârle datorită sunetelor pe care le scot, variind de la o specie la alta. Majoritatea indivizilor din familia Gekkonidae folosesc sunete asemănătoare ciripitului în interacțiunile sociale. Specia Gekko gecko este cunoscută pentru sunetele stridente de împerechere.
- Sunt grupul cel mai bogat în specii, cu aproape 1500 de specii răspândite pe Glob.
- Numele lor vine de la cuvântul gēkoq, ce imită sunetul pe care îl fac unele specii.
- Toți indivizii, cu excepția celor din familia Eublepharidae, nu au pleoape; astfel, suprafața externă a ochiului este protejată de o membrană transparentă (cornee).
- Pentru că nu pot clipi, speciile fară pleoape își curăță ochii de praf folosindu-și limba.
- Speciile nocturne au o vedere excelentă; vederea în lumina slabă este de 350 de ori mai sensibilă decât vederea omului. Speciile nocturne au derivat din cele diurne, însă și-au pierdut o populație de celule, astfel că, pentru a se adapta la această pierdere, ochii speciilor nocturne au celule con mărite. Trei pigmenți fotochimici au fost reținuți și sunt sensibili la culorile albastru și verde și la lumina UV. Speciile nocturne folosesc un sistem optic multifocal, ce le permite să obțină o imagine clară pentru aproximativ două adâncimi.
- Șopârlele sunt animale insectivore.
- Asemenea multor reptile, șopârlele Gecko sunt ectotermice, deoarece produc foarte puțină energie metabolică.
- Toate speciile năpârlesc la anumite intervale de timp. Genul Eublepharis (Gecko leopard) năpârlește o dată la 3-4 săptămâni. La indivizii tineri, năpârlirea este un proces ce are loc săptămânal, însă odată cu creșterea, indivizii maturi năpârlesc o dată la 1-2 luni.
Mecanisme de apărare
Unul dintre cele mai interesante mecanisme de apărare este posibilitatea de pierdere a cozii, autotomie, însă aceasta se regenerează în timp.
O altă metodă este eliminarea materiilor fecale în direcția atacatorului, astfel intimidându-l și făcându-l să renunțe la atac.
Capacitatea de adeziune
Multe specii sunt bine cunoscute pentru conformația picioarelor lor: prezența unor peri foarte fini (sete) pe talpă și pe degete. Datorită lor, soparelele sunt capabile să se cațere pe orice suprafață, fie ea netedă sau verticală, sau chiar pe pereți sau tavane. Aproximativ 60% dintre speciile de Gecko au acești peri pe tălpi, ce le permit adeziunea la majoritatea suprafețelor, fară a se folosi de lichide sau de tensiunea de suprafață. Setele în formă de spatulă așezate în lamele pe tălpile șopârlelor activează forțele de atracție van der Waals (cele mai slabe interacțiuni chimice) între setele de β-keratină și suprafață. Aceste sete sunt proteine fibrilare structurale care proemină din epidermă, alcătuită din β-keratină, care este și componentul principal al pielii umane. Studii recente au sugerat însă că adeziunea Gecko este de fapt determinată de interacțiuni electrostatice, nu de forțe capilare sau van der Waals.
Pe lângă sete, fosfolipidele joacă un rol important în lubrefierea setelor, lucru care permite șopârlei Gecko să-și dezlipească picioarele la fiecare pas. Teflonul, care are o energie de suprafață foarte redusă, oferă dificultăți de aderență pentru șopârle.
Adeziunea este favorizată de umiditatea crescută, chiar și pe suprafețe hidrofobe, deși este redusă sub condiții de imersare în apă. Experimente recente au demonstrat că prezența unor pelicule de molecule de apă (care au un moment de dipol foarte mare) pe sete, dar și pe suprafață, crește energia de suprafață a amândurora, deci, rezultă o forță de adeziune crescută. Mai mult, proprietățile elastice ale keratinei se modifică prin absorbția apei.
Degetele de la picioarele șopârlelor par a fi unite, însă, în termeni științifici, acest fenomen este numit hiperextensie digitală. Forțele van der Waals sunt anulate prin dezlipirea picioarelor de pe suprafețe, de la vârfuri, spre interior. Prin acest mecanism, șopârlele își separă spatulele bucată cu bucată de pe suprafață, astfel încât, pentru fiecare separare, se utilizează o forță redusă. Acest proces poate fi asimilat, în viață de zi cu zi, cu îndepărtarea scotch-ului de pe o suprafață.
Structura fizică
-
- Perii de β-keratină au aproximativ 5 μm în diametru.
- Capătul fiecărei sete este alcătuit din aproximativ 1000 de spatule care au formă de triunghiuri isoscele.
- Fiecare milimetru pătrat al tălpii de Gecko conține aproximativ 14 000 de sete.
- Setele unui Gecko matur de masă 70 g ar putea fi capabile să suporte o masă de 133 kg.
- Spatulele au aproximativ 200 nm pe o latură și 10-30 nm pe celalalte două laturi.
- Setele sunt aliniate paralel una cu cealaltă.
Picior de Gecko:se pot observa setele așezate paralel una cu cealaltă.
Imagine de microscopie electronică, la scală macro- și nanomerică.
Factorii care influențează adeziunea
-
- Rugozitatea suprafeței;
- Materialul absorbit, cum ar fi particulele sau lubrefierea;
- Contactul dintre picior și suprafață;
- Proprietățile de gradient ale materialului.
Adezivi sintetici
Au existat încercări de a simula capacitatea de adeziune a șopârlelor. Proiectele rezultate în urma cercetărilor pe acest domeniu includ:
Reproducerea polimerilor adezivi rigizi prin fabricarea de microfibre asemănătoare ca mărime cu setele de Gecko;
Reproducerea capacității de autocurățare, ce are loc în mod natural când tălpile acumulează între sete particule externe;
Matrici de nanotuburi de carbon transferate pe o bandă polimerică.
Studentă: Diana COSTEA
Secţia Biochimie, Anul III, Facultatea de Biologie, Universitatea din Bucureşti