為什麼蟑螂爬牆如履平地?

太恐怖了尼瑪!世界上還有蟑螂到不了的地方嘛??


蟑螂爬牆和壁虎是不一樣的原理。

下圖是昆蟲的步足結構圖(拍攝自《中國螳螂》),昆蟲運動時與地面的接觸部分就是附節。

下圖是不能攀爬光滑物體的昆蟲的步足附節部分實物圖

(非洲大魔花螳螂)

(東突厥蟑螂)

這種足的抓地部分只有末端的倒鉤,所以配備這種步足的昆蟲只能攀爬相對粗糙的物體,如樹枝、紗布、粗糙前面、粗糙牆面等。

下圖是能攀爬光滑物體的昆蟲的步足附節部分實物圖

(蘭花螳螂,正攀附於有機玻璃上)

(海南淺色弧紋螳螂,與蘭花螳螂幾乎完全相同,但是此為干制標本,所以看上去沒有上圖飽滿)

(南美杜比亞蟑螂,攀爬能力一般,弱於上圖螳螂)

除了末端的倒鉤,與上圖不同的是標記部分的結構,看上去明顯較寬大飽滿,此部分存在大量帶鉤的細小剛毛,因此在相對光滑硬物(相對光滑牆面等)上可以產生一定的摩擦力。

同時,攀爬能力也和體重與身體結構有關。家裡身體扁平重心低質量小的蟑螂明顯比多數身體重心高質量大的螳螂能爬的多。

但是,即使攀爬能力最強的蟑螂也沒有題主感覺的那麼誇張,上玻璃就夠嗆…

說完昆蟲,其實部分蜘蛛的攀爬能力更加卓越,上玻璃無壓力。如下圖為一種南美捕鳥蛛的足底,大面積的剛毛覆蓋,佔了整隻腳的1/4。用手在上面滑動可以感覺到非常大的摩擦阻力。

壁虎則高級得多

壁虎的每個腳底有數百萬級的細微剛毛,當腳底接觸物體時,能達到大面積的直接接觸,因此產生巨大的分子間作用力(可以說是高枕無憂的吸在上面,而不是靠摩擦力)。相比之下,壁虎的攀爬能力大幅度碾壓其他動物(一定質量下),除了壁虎我暫時想不到其他能在天花板上活動自如的動物。

ps:任何物體間都能產生分子間作用力,核距越小力越大。那麼為什麼人手掌接觸桌面我們沒有感到任何吸力呢,因為手掌雖大,實際接觸面積卻很小,作用力忽略不計。而壁虎的腳底能和各種物體幾乎完全緊密接觸。


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