为什么蛇爬树的时候不会滑下来？

蛇爬树不容易。

最新研究发现，有些蛇像懦夫。爬树时，他们紧紧抓住树干，以挽救宝贵的生命。

研究发现，当蛇攀爬时，它们会牢牢抓住树干或其他表面，使用的力量远远超过必要的。研究人员表示，这一发现表明，爬行动物更重视安全，而不是节能。

对于动物来说，爬垂直或倾斜的表面比在平地上水平移动更困难。这个运动的关键是试图防止身体在重力的作用下下滑，不同的动物有不同的解决方法。

例如，许多哺乳动物会用爪子抓树干。一些蜥蜴和树蛙会用特殊的鳍来抓住垂直表面。这些鳍有纤细的毛发，能与物体表面的分子产生静电力(称为范德华力)。然而，人类和其他动物没有这种能力，只能依靠肌肉力量产生的摩擦力来防止滑倒。

蛇是天生的登山者吗？

蛇也通过摩擦爬上陡峭的表面。更具体地说，他们将采取一种扩张和收缩的方式，交替收缩和伸展他们的身体。纽约锡耶纳大学的生物学家格雷格·伯恩斯说:“基本上，身体的一部分紧紧抓住它们能抓住的任何东西，而另一部分向前伸展。”。"它像手风琴一样开合."

到目前为止，没有人知道这条蛇向前移动和缩回时使用了多少肌肉。因此，伯恩斯和他的同事辛辛那提大学的布鲁斯·杰恩决定寻找答案。

他们两人用胶带包裹了一个垂直的圆筒(为了产生必要的摩擦力)，并在圆筒上粘贴了一些压力传感条。接下来，他们测量了10条蛇爬圆柱体的力，每条蛇爬10次。这10条蛇属于五个种类，包括蟒蛇、棕色树蛇、地毯蟒蛇、绿色树蟒和一条较小的蟒蛇。

伯恩斯和杰恩然后计算了蛇不从圆柱表面滑落所需的最小抓力。

他们用胶带把蛇放在一个平板上，然后举起平板的一端，直到蛇开始向下滑动。此时，板的倾斜角度可以帮助他们获得蛇和板表面之间的摩擦系数，从而进一步计算蛇必须使用多大的力来抵抗重力引起的向下趋势。他们的计算还考虑了蛇向上爬时产生的力，这种力大小相等，但方向向下。

研究人员认为，蛇本可以采取更经济的方法，用尽可能小的力抓住圆柱体。毕竟，攀爬是非常消耗能量的，一些蛇可以控制肌肉力量，至少当它们抓着猎物的时候。但事实上，他们并没有这样做。

有时，这些蛇的“安全系数”接近1，也就是说，这些爬行动物会用尽可能小的力抓住圆柱体，只要它们不滑下来。在其他时候，它们的“安全系数”几乎是20，这大约是它们用来绑住猎物的力的20倍，是避免滑倒所需的最小力的20倍。

伯恩斯说，“大多数时候，安全系数在2.5到5之间。他们没有使用最大的力量，但也不是他们需要的最小力量。”

为什么一般来说，蛇在攀爬时会用五倍的力量来捆绑圆柱体？研究者不知道。他们推测这可能是因为生活在树上的蛇不经常移动，所以它们攀爬的能量对它们的生活影响很小。

安全的重要性也可能远远超过节能的重要性。虽然研究人员还没有深入研究这个问题，但伯恩斯说，动物王国把安全放在经济之上的行为可能比我们想象的更普遍。

研究表明，壁虎和变色龙在攀爬时有很强的附着力，这是支撑它们所需重量的10倍。虽然还没有对人们在攀爬绳索或岩石时所使用的抓力进行研究，但伯恩斯说，人们也会使用2到4倍的力来抓物体。

壁虎脚上的密集刚毛

模拟壁虎脚趾，人们制作了新的螺丝钉(左)和胶带(右)

仿壁虎爬壁机器人

伯恩斯现在对蛇为什么具有如此高的安全系数非常感兴趣，并计划研究蛇在攀爬时的抓力模式和肌肉活动。他还对研究其他类型的行为安全因素感兴趣。

例如，当一只瞪羚被猎杀时，它会以最大速度奔跑吗？动物在穿越缺口时会选择跳多远？他说，“有许多不同的动物模型来选择安全系数，而这方面的研究确实缺乏。”

(原文转载自foxnews.com，原作者约瑟夫·卡斯特罗，蝌蚪君编译。请注明转载来源。)